本发明提供一种光纤式多模块综合测试系统，包括测试模块、嵌入式处理模块、电气接口模块、地面数据采集与分析系统、机箱，测试模块用于对产品结构上的应变、温度、加速度和压力信号进行采集、解调，并将监测数据上传至嵌入式处理模块进行分析、存储，地面数据采集与分析系统用于配置采集与处理参数，下达采集开始指令、采集停止指令，接受嵌入式处理模块上传的数据，对数据进行在线分析、显示，和后处理、回放。本发明解决了现有技术中，光纤测试仪主要围绕特定的任务目标定制，只能静态测试的问题，实现了多物理参量的测量，满足动、静态测试需求，并在设计上考虑了在轨、机载和地面测试多种应用场景特点，适用范围广。