一种照明系统以及投影装置，照明系统包括激光光源、波长转换模块以及偏振变换单元。激光光源的激光光束经由波长转换模块的波长转换区转换为波长转换光束。偏振变换单元具有多个第一偏振变换区与多个第二偏振变换区，其中偏振变换单元包括多个相位延迟片，对应地位于偏振变换单元的多个第二偏振变换区中面向激光光源的表面上，其中具有第二偏振态的波长转换光束通过偏振变换单元位于第一偏振变换区中且面向激光光源的表面后离开偏振变换单元，具有第一偏振态的波长转换光束通过位于第二偏振变换区的相位延迟片后离开偏振变换单元。所述照明系统以及所述投影装置具有小体积，且能够提供具有良好均匀度的照明光束。