本实用新型提供一种虚拟现实显示设备的光学系统，包括：依序布置的图像显示单元、第一透镜组和第二透镜组；所述第一透镜组将所述显示单元发出的图像光线进行折射后传播至所述第二透镜组；所述第二透镜组包括沿图像光线发出方向依序布置的第一偏振装置、第一透镜、半透半反装置、第二透镜和第二偏振装置；图像光线被所述图像显示单元发出后依序经过所述第一透镜组和所述第二透镜组。相对于现有技术，本实用新型的光学系统利用偏振原理对光线进行调节，同时使用折反的方式，多次利用同一透镜对光线进行折射，提供适当的光焦度，从而提供成像清晰的图像，该光学系统体积小，便于减小设备的体积，还提供了一种虚拟现实显示设备。