本发明公开一种燃烧室火焰筒及其测温系统、测温方法，其中，火焰筒包括火焰筒外环、火焰筒内环和火焰筒头部环；所述火焰筒外环与所述火焰筒内环形成第一环形气腔，所述火焰筒头部环一端与所述火焰筒外环连接，另一端与所述火焰筒内环连接，所述火焰筒外环壁面内设置有第一测试通道，所述火焰筒内环壁面内设置有第二测试通道。本发明的火焰筒将测试通道布设于火焰筒壁面内部，能够实现全方位监测火焰筒壁温、应力应变等壁面信息参量，且不影响火焰筒流道型面，对火焰筒气动设计无影响，不干扰壁面气流流动。