本发明公开了一种基于分布式测试系统的任务分发装置及其协同控制方法，包括测试任务管理单元以及与测试任务管理单元连接的多个测试任务处理机；每个测试任务处理机均对应连接有一个采集和激励设备，多个采集和激励设备通过若干个信号切换矩阵及数据交换设备与被测单元连接；测试任务管理单元实现测试任务的分解、分发和测试资源的配置；测试任务处理机承接和执行测试任务；采集和激励设备通过信号切换矩阵及数据交换设备获取被测单元的反馈信号和数据以及向被测单元发出控制信号和数据；信号切换矩阵及数据交换设备实现被测单元与多个采集和激励设备的切换复用。本发明能够实现测试任务优化的自动分配和协同控制。