本实用新型提供了一种光学检测系统及包括该光学检测系统的样本分析仪，光学检测系统包括多个光路组件、选通结构、光传输器、分光件以及光接收器；各光路组件包括复色光源及用于设置反应杯的固定座，复色光源经反应杯后出射光线；各光路组件的出射光相继经过选通结构、光传输器后入射至分光件，出射光经分光件分成多种单色光后入射至光接收器；选通结构相对于各光路组件运动，并在同一时刻至多允许一光路组件的出射光入射至光传输器。本实用新型提供了一种光学检测系统及样本分析仪，在仅采用一个分光件的情况下，可快速采集多光路组件的多种波长信号，不仅简化了结构、降低了成本，还有效提升了检测效率。