本发明涉及模拟深水环境测试装置技术领域，提供了一种模拟深水环境的循环式油气水多相流动测试装置，包括储水单元和储油单元；储水单元的出口端和储油单元的出口端同时连接有油水混合单元，油水混合单元的出口端连接有气液混合单元，储水单元和储油单元的入口端同时连接有油气水分相回收单元；气液混合单元的出口端和油气水分相回收单元的入口端之间连接有测试单元；储水单元、储油单元、油水混合单元、气液混合单元、油气水分相回收单元和测试单元均电性连接至控制系统；采用本技术方案既能够实现分相流动模拟循环，同时又能够模拟极端环境下的温度和压力等参数，使实验测试条件与实际现场应用相同，为相关环境下的多相流动机理研究提供依据。