本发明公开了一种实海域大尺度船模阻力试验系统，包括参考平台系统，船模系统以及拖曳系统；参考平台系统包括两个固定于海底的基准平台，在船模后方的基准平台上安装有定滑轮和浮力材料清除装置；船模系统包括设置在船模重心处的固定牵引点、分别设置在船艏和船艉甲板上的导向杆；拖曳系统包括卷扬机、钢丝绳、砝码、凸形框架，卷扬机安装于船模前方的基准平台上；钢丝绳的中部与船模重心处铰接固定，一端连接卷扬机，另一端跨过定滑轮连接砝码，浸没于海水中的钢丝绳上包裹有浮力材料。本发明提供了一种能够精确测量实海域大尺度船模航行阻力和运动姿态的试验系统。本发明涉及船舶水动力学实验领域。