本发明提供一种复杂应力状态下材料动态断裂性能的试验表征方法，包括：根据目标结构的服役环境和极端工况，分析目标结构的服役应力状态和应变速率变化范围；根据服役应力状态和应变速率变化范围，结合高速拉伸试验机的测试加载条件，设计复杂应力状态的若干断裂试样；根据应变速率变化范围，设计多个应变速率的复杂应力状态的动态断裂试验方案；根据若干断裂试样在多个应变速率下的动态试验条件，进行仿真逆向推导，获取试验加载条件；根据动态断裂试验方案和试验加载条件，采用高速拉伸试验机，结合非接触应变测量系统对若干断裂试样进行测试，获取目标结构在复杂应力状态下的服役动态断裂性能。本发明能够反应材料的实际服役断裂性能特征。