本发明适用于动态模拟试验技术领域，提供了一种隧道衬砌振动响应的模拟试验系统及终端。其中，试验系统包括：控制装置、脱空衬砌模型、衬砌围压装置、激振器、振动检测器和变温装置；脱空衬砌模型中包括变温管；衬砌围压装置环绕脱空衬砌模型的外壁，与脱空衬砌模型固定连接，变温管与变温装置连接；激振器与脱空衬砌模型连接；变温装置用于通过变温管调节脱空衬砌模型的温度；激振器用于产生对脱空衬砌模型的激振力；振动检测器用于采集脱空衬砌模型的振动数据，将振动数据发送至控制装置。本发明通过模拟实验系统实现了高效准确地分析振动荷载以及变温度场对脱空衬砌动力响应的影响。