本实用新型提供了一种厚度均匀聚酰亚胺薄膜双向拉伸系统，包括横向拉伸单元，其包括两条相对设置的链夹轨道组，每条链夹轨道组包括上行轨道和下行轨道，且上行轨道和下行轨道之间留有夹持缝隙，两链夹轨道组之间置有辅助拉伸单元，所述辅助拉伸单元包括两组相对设置的辅助拉伸辊组，每组辅助拉伸辊组均包括上拉伸辊和下拉伸辊，所述且上拉伸辊与下拉伸辊的侧壁相互抵触，且上拉伸辊组和下拉伸辊组分别置于夹持缝隙的上方和下方。本实用新型采用辅助拉伸单元与链夹配合，使得薄膜在横向拉伸的过程中，其中部和两侧边缘均能受到拉伸力的作用，向两侧展开，防止薄膜局部受力，导致薄膜受力不均使得薄膜厚度不一致。