本实用新型公开了一种数字孪生隧道试验系统，包括模型箱、箱内填充物、隧道节段模型和荷载分配梁，采用透明有机玻璃板制作模型箱，分层分块灌入液体橡胶填充模型箱以模拟围岩的结构面产状，液体橡胶的层块间隙模拟裂隙水通道，用锚杆、初期支护和二次衬砌的模型组成隧道节段模型包裹在填充物中，模型箱周围还布置高清激光传感器；该试验系统还包括赋有同等物理力学特性的数字孪生有限元模型，对比模型试验结果和数字孪生有限元模型计算分析的结果，不断修正数字孪生有限元模型，最终使得数字孪生有限元模型计算分析结果与模型试验结果吻合，可以实现数字孪生模型对可能荷载作用下隧道节段模型力学行为的预测。