本发明公开了一种扭转刚度可调的全三轴气弹实验装置，包括支撑架和芯柱；芯柱的上部与支撑架之间设有支持试验模型全三轴振动的机构，该机构使芯柱的上端可相对于支撑架在相互垂直的X方向和/或Y方向摆动，以及使芯柱可绕其轴线转动；芯柱的下部与支撑架之间设有扭转刚度调节机构，扭转刚度调节机构包括固定套设在芯柱下部的弹簧安装座，弹簧安装座上设有第一圆形轨道，支撑架上与第一圆形轨道对应设有第二圆形轨道，第一圆形轨道和第二圆形轨道之间设有至少三个弹性单元；弹性单元包括弹簧，弹簧的两端分别连接有第一滑块和第二滑块，且弹性单元还包括用于调节第一滑块和第二滑块之间的距离以调节弹簧长度的长度调节机构。