本实用新型公开了一种VOC在线萃取富集分析系统，包括通过连接管线依次连接的样品室、保温盒、富集柱箱、流量计、真空泵、样品处置室，富集柱箱连接于分析柱箱、检测器和控制器；富集柱箱包括依次连接的第一富集柱盒、第二富集柱盒、第三富集柱盒，分析柱箱包括依次连接的第一分析柱盒、第二分析柱盒、第三分析柱盒，第一分析柱盒与第三富集柱盒相连，且保温盒分别通过连接管线连接于第一电子压力计和样品处置器。本实用新型萃取富集柱的安装连接简单方便，通用性强，适合所有能用气相色谱分析的VOC样品分析；整个富集系统可以独立于色谱分析系统，自带电子控制系统，可用于室外气体样品自动采集，也可用于现场VOC在线萃取富集分析。