本实用新型提供了一种真空预压固结模型试验系统，包括底座，底座连接有围压控制单元、固结排水单元、竖向增压单元、真空预压单元和注气增压单元；围压控制单元包括固定设置在底座上的集水箱、设置在集水箱上端的顶盖、埋设在底座的开槽中的增压水管和与增压水管的一端连接的围压控制器；注气增压单元包括插设在集土装置内另一侧的单面注气板，单面注气板通过贯穿加压板和顶盖的导气管依次连接有调压阀和空气压缩机。本实用新型能够同时控制竖向压力和侧向压力进行后续预压试验，更真实地反映了真实情况中深部土体的加固效果。