本实用新型公开了一种液晶显示屏光学检测系统，包括承载台、侧面检测装置、中间检测装置和相机，侧面检测装置包括两个下部设有第一绿色光源和第二绿色光源的固定架；承载台设在两个固定架之间，其上方设有中间检测装置；中间检测装置包括两个相对设置的弧形固定架和设在弧形固定架之间且沿两个弧形固定架弧形方向依次设置的第三绿色光源、第四绿色光源、红色光源、第五绿色光源、第六绿色光源、第七绿色光源；中间检测装置的上方设有相机，相机的图像采集端朝向待检测液晶显示屏，且红色光源光路与相机成明场像。能够同时实现液晶屏玻璃基板外观成像检测和上下偏光片检测，并且检测效率高，还能够使不良检测参数量化，便于控制产品质量。