本实用新型公开了一种旋转式分层采样箱，包括箱体、中心圆轴和箱柜组件，所述箱体任意一侧面开口；所述中心圆轴两端分别固定连接于所述箱体上下两面内侧，所述中心圆轴轴线方向上均匀的开设有以轴线为圆心的旋转槽；所述箱柜组件包括自下而上依次叠设的多个结构相同的箱柜，所述箱柜为上端面开口的扇形中空柱状体，所述箱柜的扇形圆心端开设有可旋转连接于旋转槽的通孔，实现绕中心圆轴旋转。通过箱柜的旋转，使得使用者存取采样样品时更加方便，且分层分类存放，不容易产生混淆。