本发明公开了一种水泥混凝土透水系数测试实验装置，包括恒温箱，试件固定机构、恒定加压机构、真空发生机构和层流透水系数测量机构；恒定加压机构包括恒压水箱，与恒压水箱连接的顶部加压组件和底部加压组件；真空发生机构通过气管与试件固定机构的顶板连通；层流透水系数测量机构设置在试件上，对试件进行各层流透水系数进行测量；试件固定机构与试件之间还设置有封流机构；本装置通过恒定加压机构、真空发生机构和层流透水系数测量机构的设置，能够用于测定水泥混凝土在恒定水头、变水头压力下的透水系数，同时测定水泥混凝土在恒定水流条件下，自界面到底面渗透系数及渗流性能等参数，具有使用简单方便、测量结果精度高的特点。