本发明公开了一种寒区隧道温度场综合测试方法，包括隧道洞内温度场测试和隧道洞口气象条件测试；隧道洞内温度场测试又包括隧道净空温度测试、侧沟水沟温度测试、中心水沟温度测试以及二次衬砌背后的温度测试；隧道洞口气象条件测试为：将四要素PH自动气象站布设在隧道洞外，并利用四要素PH自动气象站测量隧道进口端及出口端的温度、湿度、风速和风向。本发明结合温度场研究现状，综合考虑各影响因素，开展针对不同因素的系统性温度场测试，可以便于工作人员进一步查明寒区隧道洞内温度场分布变化规律，确定隧道防排水系统防冻设防长度和结构抗冻设防长度。