本发明公开了一种对整体零部件进行耐热疲劳试验的系统及方法，所述方法包括：通过PLC控制器设置试验系统的试验模式，加热炉的预定加热温度、预定保温时间、容置装置在水箱中的预定冷却时间；将同一种类型的零部件组放置在容置装置的容置腔内，启动试验系统，将容置装置放置到加热炉内；将零部件加热至预定加热温度，并在加热炉内保温预定保温时间；将容置装置移动至加热炉外并吊运至水箱内；使容置装置在水箱内停留至预定冷却时间，然后将容置装置吊运至加热炉外；将容置装置放入加热炉内，对零部件进行加热；重复如上操作；评判零部件组。本发明对多种类型的多个零部件同时试验，可直观地对比各零部件的热疲劳性能，试验的准确度和效率更高。