本发明提供一种用于回转支承性能测试台的载荷加载装置及其加载方法，所述载荷加载装置包括主试端结构、陪试端结构、主驱动装置、轴向油缸和径向油缸。当对主试轴承进行单一轴向载荷测试时，调节径向油缸补偿陪试端结构的整体重量，设置所需的轴向载荷，控制器调节轴向油缸的加载载荷，使轴向载荷达到设定值；当对主试轴承进行单一径向载荷测试时，调节径向油缸补偿陪试端结构的整体重量，设置所需径向施加的载荷以及抵消径向力矩的轴向载荷，调节径向油缸、轴向油缸的加载载荷，使径向载荷达到设定值；当对主试轴承进行倾覆力矩测试时，采用轴向油缸和径向油缸协同加载实现回转支承工况模拟，或采用轴向油缸对称分组加载实现回转支承工况模拟。