本申请公开了一种基于水下测量的非光滑壁面摩擦阻力测试装置，包括转动驱动装置、扭矩信号采集单元、试验样件测试系统和试验样件压紧系统，试验样件测试系统包括试验筒装置、试验样件支撑架和试验样件；试验筒装置包括试验筒筒体、试验筒左端盖和试验筒右端盖，试验筒筒体上设有进水管和出水管。试验筒左端盖上设有轴承套筒，轴承套筒内密封套设有传动轴，传动轴的右端伸入试验筒筒体内部并与试验样件支撑架固定连接，试验样件固定安装在试验样件支撑架右侧，转动驱动装置通过扭矩信号采集单元与传动轴的左端固定连接。本申请具有装置小型化、结构简单紧凑、装置成本低、操作简单、试验性能好等优点，适用于不同形状结构的非光滑试验样件。