一种三轴六自由度振动试验装置，包括一个试件工作台，以试件工作台的重心为坐标原点，在水平X轴方向上设置第一振动发生器，与试件工作台间经第一球形连接器连接；在水平Y轴方向上并列设置第二振动发生器和第三振动发生器，第二振动发生器的振动体与试件工作台间经第二球形连接器连接，第三振动发生器的振动体与试件工作台间经第三球形连接器连接；在Z轴方向上并列设置第四振动发生器和第五振动发生器，第四振动发生器的振动体与试件工作台底面间经第四球形连接器连接，第五振动发生器的振动体与试件工作台底面间经第五球形连接器连接。本实用新型能模拟出真实环境下X、Y、Z三轴六自由度复合振动环境，更准确复现真实工况，最接近自然真实的环境，大幅提升振动试验结果的准确性。