本发明公开了一种天然气掺氢输送管线钢多因素耦合失效下的原位测试装置，施加载荷装置位于中间，渗氢室兼腐蚀室和测氢室分布在两侧；施加载荷装置包括压力表、螺母、垫片、上夹具、试样、下夹具、底座、恒位移加载拉伸环、工作电极柱；渗氢室兼腐蚀室包括压力表、螺栓、对电极、参比电极、进气口、上层密封盖、螺母、排气口、进液口、长螺丝、排液口、滤纸液膜、双层密封圈、下层渗氢兼腐蚀腔；测氢室包括压力表、螺栓、对电极、参比电极、上层密封盖、螺母、双层密封圈、排液口、下层测氢腔、进液口。该装置结构简单、实用性强、能够集电化学腐蚀模拟原始缺陷、高压气相渗氢模拟掺氢输送、原位液相测试氢浓度、原位施加外载荷于一体。