本发明属于材料疲劳性能测试技术领域，特别涉及一种高通量小微样品疲劳测试平台及测试方法。该测试平台包括试样夹持系统、驱动及限位系统及计算系统，试样夹持系统用于夹持高通量试样组，并带动高通量试样组移动；驱动及限位系统用于对试样夹持系统夹持的高通量试样组进行疲劳加载；测量观察与运动反馈系统用于对高通量试样组周围温度场及表面形貌进行实时检测，及疲劳加载位移量的检测且输出检测信息；计算系统用于接收测量观察与运动反馈系统的检测信息，控制疲劳加载频率，从而获得高通量试样在疲劳断裂过程中的材料性能表征参数。本发明能同时给多个小微样品施加相同条件的疲劳载荷，能够快速、精准地对特殊结构件用材料进行疲劳性能评价。