一种痕量气体采样设备及探测系统，该痕量气体采样设备包括：移动载体；多个采样装置，设置于所述移动载体上，包括：采样软管，适用于深入到待检测的目标内部，所述采样软管适用于获取所述目标内的目标气体；采样通道，与所述采样软管连接，用于输送所述目标气体；以及富集器，设置于所述采样通道内，所述富集器内部放置有吸附介质，所述目标气体吸附于所述吸附介质上；控制装置，设置于所述移动载体上；以及至少一个气泵，每个气泵与一个或者多个采样装置可控制地连通，所述控制装置控制每个气泵有选择地连通所述一个采样装置或者多个采样装置的一个，使得所述气泵驱动被连通的所述采样装置的采样软管获取所述目标气体。