本公开提出一种隧道衬砌混凝土养护系统，包括：养护架，养护架设置在衬砌内；充气垫，充气垫设置在养护架上，且充气垫的边缘抵靠在衬砌的内表面，以使充气垫与衬砌的内表面之间形成密闭空间；湿润层，湿润层设置在养护架上，湿润层位于密闭空间内，湿润层抵靠在衬砌的内表面上；注水装置，注水装置设置在养护架上，注水装置的注水端与湿润层相连。在本公开的一种隧道衬砌混凝土养护系统中，通过湿润层及充气垫的设置，有效提高了衬砌的养护质量，保证了衬砌的混凝土强度，大大提高了隧道建设的安全性。