本说明书提供了一种温差效应致固井水泥环径向应力变化的测试系统及方法，该系统包括：井筒模拟装置具有固井水泥环及可拆卸更换的模拟套管；加热装置用于对固井水泥环施加环内温度；第一加压装置用于对固井水泥环施加环内压力；第二加压装置用于对固井水泥环施加环外围压；应变检测装置用于检测固井水泥环在不同工况条件下的径向应变；数据处理设备用于根据固井水泥环在不同工况条件下的径向应变，确定固井水泥环在不同工况条件下所受的径向应力，并据此生成固井水泥环所受的径向应力与温度、套管壁厚的对应关系。本说明书实施例可以定量分析温差效应引起的固井径向应力变化情况，且可以应用于快速指导实际的固井作业。