本实用新型公开了一种热模拟试验用夹具及热模拟试验装置，热模拟试验用夹具包括分隔开并分别连接试样两端部的两夹持组件，夹持组件包括环抱拼接并接触试样相应端部的两夹持块，所述夹持块包括沿轴向由外向内依次设置的半连接孔和半均温孔，当两夹持块环抱拼接成相应夹持组件时，两半连接孔拼合成与试样相应端部接触的连接孔，两半均温孔拼合成与试样不接触的均温孔。它能够延长试样均温区范围，确保小尺寸试样试验可正常进行。