本申请提供了一种低周疲劳复合试验装置，包括：第一夹头、支架、升降装置、旋转装置、水平移动装置、第二夹头、载荷施加装置。水平移动装置固定在旋转装置上，并可相对于支架在水平方向上移动。本申请提供的载荷施加装置，通过水平移动装置向叶片施加水平的推力或拉力，升降装置能够向叶片施加垂直的拉力及压力，旋转装置能够向叶片施加不同方向的旋转力，能够对叶片的多个方向施压外力，便可实现叶片的弯曲、扭转、多种角度组合疲劳加载形式，通过疲劳载荷和应变分布，可评估叶片在疲劳载荷下的结构性能。从而充分地对叶片进行疲劳试验。