本发明提供了一种多星分布式信息融合系统的多星联合测试方法及系统，包括：步骤S1：选取预设场景的可见光图像，同时将载荷性能参数和任务参数发送至各成员星；各成员星将同一场景的可见光图像根据载荷性能参数和任务参数结合预设辅助信息生成各星有效载荷模拟数据；步骤S2：将各成员星加电，并将各星有效载荷模拟数据通过地面模拟源分别发送至各成员星相应星上图像处理单元进行处理，完成目标检测与识别；步骤S3：将中枢星加电，成员星通过星间高速链路将各自星上目标检测与识别的处理结果发送至中枢星信息融合单元进行多源信息融合处理；步骤S4：多源信息融合处理完成后通过对地数传链路将处理结果发送至地面进行判读及评估。