本实用新型公开了一种环境监测样品箱，包括用于存放样品的箱体和与箱体顶部铰接的箱盖，箱体的内侧壁上设有保温层，箱体的底部内侧设有制冷层，制冷层内设有制冷片，制冷片的冷面朝向箱体顶部设置，制冷片的热面朝向箱体底部设置；箱体内设有试管放置架，且该试管放置架位于制冷层上方；箱盖上设有卡扣，箱体顶部设有与卡扣配合的卡槽，箱体的顶边设有密封圈，箱体与箱盖完全相对时，密封圈将箱体和箱盖密封。本实用新型通过制冷片、试管放置架、密封圈等部件的配合，可有效保证样品储存的温度、气密性等要求，对多个样品分别固定储存，避免交叉污染，保证样品的有效性，提高检测效率。