本发明提供了一种基于大面冷却的电芯试验系统及电芯试验方法。电芯试验系统包括：试验模块，试验模块至少包括大面冷却板、温度采集单元、冷却液箱，大面冷却板与被测电芯的大面接触，大面冷却板的两端通过流通管路与冷却液箱连通，大面冷却板内开设有供冷却液流通的流道，大面冷却板的两端的流通管路上均设置有温度采集单元，位于大面冷却板的入口端的流通管路上还设置有流量分配单元，流量分配单元用于调节进入流道内的冷却液流量；充放电测试系统至少包括充放电测试仪，充放电测试系统用于控制被测电芯处于预设测试工况下。本方案采用大面冷却板对电芯进行降温，实现电芯在预设测试工况下的有效散热。