本实用新型提供了一种多喷头3D打印系统，涉及太空3D打印技术领域，本实用新型提供的多喷头3D打印系统包括框架、第一打印机构和多个第二打印机构，第一打印机构与多个第二打印机构均沿X轴、Y轴和Z轴方向活动配置于框架上，第一打印机构竖直朝下设置，多个第二打印机构位于第一打印机构下方且呈放射状分布。本实用新型提供的多喷头3D打印系统中设置有多个打印机构，解决了在各个打印方向的定位基准问题，具体在使用时，第一打印机构和多个第二打印机构能够包围打印工位，各个打印机构可以相互配合并挤出不同的原材料，通过多个打印机构同时工作，对打印态的原材料进行定向和定量的控制，实现高性能复合材料的3D打印。