本发明公开一种燃气环境下的热障涂层热疲劳试验装置，包括炉体、燃烧器、直线滑轨与试样夹具。炉体一端接燃烧器，另一端排气；炉体底部设计有试样夹具进出通道；试样夹具用来加装试样。安装于直线滑轨上，通过直线滑轨控制试样夹具竖直方向运动，实现试样由炉体底部缺口进出炉体内燃气；上述试样夹具内设计有进气通道与排气通道，同时试样设计为筒状试样，由空气压缩机向进气通道内通入冷却气后，进入试样内对试样进行冷却；随后由排气通道排出。通过本发明装置能够模拟高温燃气的工作环境，更加准确的研究热障涂层在服役环境中的热疲劳寿命。