本发明公开了一种喷雾截面液相浓度测试系统，包括燃油供给模块、温度压力边界条件设定模块、光路组织布局模块、图像信号后处理模块等。其中燃油供给模块迅速精准地建立喷油压力，信号触发模块灵活调整激光触发和喷油触发的时序关系，温度边界条件设定模块解耦燃油温度与环境气体温度的控制，同时调节定容气体内的环境背压，光路组织模块产生1mm厚度片光在宽广空间尺度上切割喷雾体，并由图像信号后处理模块在线存储并处理喷雾截面的液相燃油浓度的几何信息。本发明提供的一种喷雾截面液相浓度测试系统，该测试系统采样时间短、响应速度快、测量精度高、实验工况条件控制精准、适用燃料种类广泛、可实现宽时间空间范围内的实时在线反馈测试。