本申请公开了一种光学成像显示系统。光学成像显示系统包括显示模块、第一偏振分光器件、第一光学组件以及第二光学组件。通过在第一偏振分光器件的第一面和第二面分别设置第一光学组件和第二光学组件，使得在第一偏振分光器件的偏振分光面上被分成的第一偏振光和第二偏振光可以最终全部经第一偏振分光器件的第三面出射，进入后续的光学系统中。因此，本申请提供的光学成像显示系统中，显示模块产生图像光的两种偏振光均可以进入后续的光学系统中，光能利用率提高了近两倍，降低了其他光学系统的设计难度。