本发明涉及一种具有真空防护性的变温微纳米压痕测试系统及方法，属于光机电一体化精密科学仪器领域。该系统包括真空室系统、Z轴方向宏动调整机构、Z轴大行程精密压入驱动单元、Z轴小行程精密压入驱动单元、压入位移信号检测单元、压入载荷力信号检测单元、温度加载及检测单元和X‑Y精密定位平台。合理集成了高温加热模块与压痕加载模块，实现温度场条件下微纳米压痕测试；并提供真空环境，避免了在加热过程中试件表面被氧化对测试结果的影响；采用电机驱动与压电驱动两种驱动方式，既能保证小行程压痕试验时的加载精度，也满足了特殊材料的大加载行程压痕要求。在材料科学、航空航天和国防军工等领域具有广阔的发展前景和应用价值。