本发明公开了一种高低温常压热循环试验装置，其采用气液热交换器与管道电加热器组合运行的高低温环境模拟装置，该装置可在常压下实现在-100℃至+100℃的热循环试验环境。本发明包括环境模拟舱体、高低温气体发生系统、气体置换系统和冷源系统，可完成进行热循环试验所需的多种试验过程。本发明中的环境模拟舱体用于放置待进行热循环试验的被试件；高低温气体发生系统用于输送气体并可对送风的风速、温度等参数进行调节；气体置换系统用于在置换过程时通过气体置换作用排出系统内的水汽及杂质，防止对被试件的损坏；冷源系统用于提供降温过程时的冷源，同时也为置换过程提供纯净的氮气。该装置结构简单、设计合理，能高效的满足高低温热循环试验的要求。