本发明公开了一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法。该试验装置以面向风洞来流为前方，尾支杆的前端通过锥面配合安装杆式天平，杆式天平通过天平前锥配合安装风洞试验模型，尾支杆的后端固定连接在高超声速低密度风洞的中部支架上；风洞试验模型的侧壁上伸出有与风洞试验模型表面形状平齐并具有缝隙隔离的喷嘴；尾支杆的中心轴线上设置有从后至前、前端封堵的气流管道，尾支杆的后段设置有与外接的热喷流试验装置连通的进气孔，气流管道与喷嘴连通。该试验方法简便，模拟参数范围广，数据可靠性高，成本低。本发明的高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法可推广应用于高超声速飞行器热喷流干扰研究。