本实用新型提供了一种超高精度齿轮箱测试系统，包括支撑平台，支撑平台内安装有控制箱，控制箱内安装有PLC控制器，支撑平台上安装有消音室，支撑平台顶面安装有第一测试模块和第二测试模块，第一测试模块和第二测试模块位于消音室内， 被测齿轮箱位于第一测试模块和第二测试模块之间，第二测试模块的底部设置有滑动部件，使得第二测试模块可以前后移动。 第一测试模块包括驱动伺服电机、L型支架、减速箱、一对膜片联轴器、第一扭矩传感器、第一光栅位移传感器和第一底座；第二测试模块包括制动伺服电机、一对弹簧联轴器、第二扭矩传感器、第二光栅位移传感器和第二底座；本实用新型可以实现齿轮箱噪声的在线无干扰检测。