本实用新型公开一种极端天气下的加热保温采样系统，包括采样枪、输送管、分析仪、包裹于采样枪外部的加热保温模块、包裹于输送管外部的加热保温套管及用于放置分析仪的防水恒温装置，加热保温模块、加热保温套管及防水恒温装置分别与温度控制器连接；加热保温套管包括若干套设在输送管上的圆形支架、设置在输送管外部的防水保温层、设置在圆形支架外周的第一磁吸部及套设于防水保温层上的第二磁吸部，圆形支架位于输送管与防水保温层之间，防水保温层由外至内包括第三外防水层、第三加热层和第三内防水层。本实用新型可对烟气或烟尘的采样全程进行加热保护，可防止输送管局部温度过高导致烧断，并能保证测试结果的可重复性和准确度。