本发明专利公开了一种可实现超声速流场观测的圆盘形旋转爆震燃烧室，具体涉及冲压发动机技术领域。包括两块间隔设置的盖板，两个盖板之间形成圆盘形的空腔，空腔由中心至边缘依次设有空气集气腔、超声速加速段、扩张段和燃烧室，空气集气腔的厚度大于超声速加速段的厚度，扩张段呈喇叭状且开口小的一侧与超声速加速段连接，超声速扩张段内周向分布有多个燃料喷孔，超声速加速段和燃烧室上均设有光学观测窗；任一盖板的中心开有与空气集气腔连通的进气孔，每块盖板上均设有多个吊耳，两个相互对应的吊耳通过螺栓连接。采用本发明技术方案解决了常规的旋转爆震燃烧室不利于超声速流场形成及观测的问题，可用于旋转爆震反压下特定波系结构的观测。