本实用新型提供了一种三轴应力下多饱和度水合物合成、分解试验装置，涉及室内试验测试技术领域，包括气体供应系统、水合物反应系统、气水回收系统和数据采集系统，气体供应系统用于提供气源并控制进气压力，水合物反应系统包括反应装置，气体供应系统连接管路分别与多个反应装置相连，反应装置包括多个微型反应釜，在反应釜内完成水合物的合成和分解试验，气水回收系统包括背压阀、气水分离器和背压容器，用于分类收集气体和水，数据采集系统监测温度、压力、流量和时间等数据。该装置解决了测试不同饱和度水合物合成、分解需要分别试验，试验周期长的技术问题，还具有结构简单，操作方便等优点。