本发明公开了一种深部高应力高渗环境模拟实验系统及其实验方法，实验系统包括围压系统、岩石试样夹持机构、轴压系统、渗透压系统、岩石试样体积变化测试系统和声速实时测试系统；围压系统、轴压系统和渗透压系统上均安装有稳压机构，岩石试样夹持机构大部分安装于围压系统的围压缸中，小部分位于轴压系统的轴压缸中；渗透压系统分为两部分，在岩石试样上端和下端均设置有。本方案采用稳压机构进行荷载施加，能克服长时测试过程中的荷载波动问题，使得测试结果更加精确；本方案还提供了一种模拟深部高应力高渗环境条件下的岩石浸水试验及三轴流变测试方法，该方法能够还原深部赋存特征，从而更真实地揭示深部岩体的长时力学行为与渗透特性。