一种薄壁圆管双向应力试验方法，包括以下步骤：将径厚比Rcp/t为30的薄壁圆管试样与密封夹头通过螺纹紧密连接，通过耐高压胶管将液压加载系统与薄壁圆管试样相连，然后放在轴向加载系统上；液压加载系统对薄壁圆管试样进行周向压力加载，然后通过轴向加载系统对薄壁圆管试样进行轴向压力加载，从而实现双向应力加载；通过实时液压压力和轴向拉伸载荷计算薄壁圆管上试样受力状态，由于试样的径厚比Rcp/t为30，σr＝3.3%σθ≈0，可忽略σr的影响，圆管试样管壁处于均匀的两向应力状态，然后计算出轴向应力σz和周向应力σθ；本发明的方法能够满足试验所要求的双向应力条件，为研究材料双向应力状态下的力学行为和失效准则打下基础。