本发明公开了一种用于MEMS重力仪测试的恒温装置，包括由内到外依次嵌套的三级恒温单元，各级恒温单元的温控区域由外到内依次减小，且最外层采用真空腔作为被控腔体，减小了热对流和热传导对MEMS重力仪的影响，并抑制了空气浮力，能够大大提高温度的控制精度；另外，由于各级温控单元的温控点由内到外依次递减，形成了一条由内到外的散热通道，使得本发明在无需外加其他散热装置的前提下能够通过主动温控和被动温控相结合的方式控制各级恒温单元的温度，以维持装置内温度的动态平衡，在MEMS重力仪测试过程中避免引入振动噪声，抗外界干扰能力较强，能够以较小的体积、较低的成本以及较高的抗外界干扰能力为MEMS重力仪提供高精度的恒温环境。