本发明公开一种长空气间隙放电通道温度场测量系统，包括背景幕布，由半透明材质打印而成，分布有随机斑点，作为高速相机的观测对象；射灯，与长间隙电极分别位于背景幕布的两侧，用于提供光源，使背景幕布成像于高速相机；长间隙电极，位于长空气间隙内，用于放电击穿长空气间隙；高速相机，与长间隙电极位于背景幕布的同侧，与数据处理器相连，用于接收来自背景斑点、穿过长空气间隙的光线，并成像后发送至数据处理器；数据处理器，用于接收并存储高速相机拍摄的图像，并进行温度场反演。本发明能够改进现有技术的不足，简化了测量流程，可以快速、精确的获得大尺寸放电通道的温度分布特性。