本发明公开一种基于硬件在环仿真的变速器模型校准系统及其校准方法，系统包括变速器控制单元、硬件在环仿真器、实物变速器、变速器仿真模块及实验测量标定模块，变速器控制单元分别与实物变速器和硬件在环仿真器连通，硬件在环仿真器分别与变速器仿真模块和实验测量标定模块连通，变速器控制单元控制实物变速器换挡，硬件在环仿真器接收变速器控制单元换挡指令，变速器仿真模块在硬件在环仿真器中实时运行，由实验测量标定模块读取变速器仿真模块运行状态，由实验测量标定模块实时变更变速器仿真模块参数。本发明优点为：实现变速器仿真模块的动态特性与实物变速器的拟合途径，提高参数优化效率，保证变速器仿真模块与实物变速器动态特性一致性。