本发明公开了一种深层水泥搅拌模型试验系统及试验方法，试验系统包括：支撑部件、移动部件、泵送部件、模拟搅拌部件及监控部件；其中，所述支撑部件固定设于工作地面；所述移动部件固定设于第一支架上端；所述泵送部件固定设于底板上端左侧并通过输送管与所述模拟搅拌部件固定连接；所述模拟搅拌部件分别固定设于所述底板上端及所述移动部件左侧；所述监控部件分别固定设于所述底板上端、所述环境模拟箱内部及所述泵送部件内部；通过多个部件协调配合全自动地模拟真实的DCM设备地基施工环境，从而便捷地获得施工项目中最优的施工过程曲线和施工参数，缩减现场施工试验次数，实现提高施工效率，缩短试验周期，节省试验材料。