本发明提供了一种单质硫的溶解度与扩散系数的测试系统及方法，实验装置包括：恒温箱，恒温箱的一端接通第二管路，恒温箱内部的两反应釜上端接通第一管路和第三管路，第一管路和第三管路为取样气输送管路，串联有取样气瓶、膜式压缩机、缓冲瓶、球阀、干燥器、过滤器、压力表、稳压阀、质量流量计与单向阀，两反应釜下端接通第四管路、第五管路与第六管路。本发明的实验系统操作简单，可实时监测体积流量变化过程，并且能维持温度和压力的动态平衡，降低实验测量误差。既能够完成含硫气体的硫溶解度测定，又能完成对硫分子扩散系数的测定，从而为高含硫气井单质硫沉积机理提供基础的研究数据。