本发明涉及材料力学性能测试技术，旨在提供一种极低温高压环境材料力学性能测试系统。该系统包括安装在拉伸试验机上的实验箱，以及冷屏介质补给储罐、调温调压仓、冷源储罐、常温气体储罐和冷源循环系统。实验箱的箱体设真空夹层，内置冷屏；冷屏介质补给储罐连接冷屏；调温调压仓的仓体具有双层结构且两层之间保持真空，内层用于存储冷却介质；换热器芯体设于内层仓体中，其内部用于导入常温气体，冷源储罐的底部依次连接液体泵和调温调压仓的内仓；冷源循环系统使冷却介质在实验箱和调温调压仓之间形成循环回路。本发明可以采用试验材料实际应用时直接接触的液化气体作为为实验所需的制冷冷源，解决传统技术存在的实验效率低下的问题。