本实用新型涉及一种基于自由曲面棱镜的大视场分光成像系统。系统的光路呈对称结构，包括入射狭缝，呈近似同心结构的自由曲面反射镜和曲面棱镜分光镜组；曲面棱镜分光镜组包括一块曲面棱镜和一块自由曲面棱镜，两块棱镜的顶角相对设置，所述自由曲面棱镜的反射面镀有高反膜，系统的孔径光阑设置在自由曲面棱镜的反射面上。入射光线经自由曲面反射镜反射，光线两次通过曲面棱镜组，达到色散分光的效果；经色散分光后的光束再次入射到自由曲面反射镜上，不同波长的入射光经反射后会聚在像面处。本实用新型提供的分光成像系统利用同心光学结构和棱镜色散，实现大视场、高分辨率、高光能利用率；系统结构简单紧凑，易于装调，具有广泛的应用前景。