本申请涉及检测分析仪器技术领域，特别涉及一种氢气中多种痕量杂质同时分析系统及其检测方法。一种氢气中多种痕量杂质同时分析系统包括设置有不同进样气进气阀的多位选择阀组件、与多位选择阀组件连接的六通阀组件，六通阀组件上连接有捕集阱、体积计量罐和气相色谱仪。本申请能够通过连接多位选择阀组件上对应待测样品气的阀门，使得样品气经由六通阀组件后流转至捕集阱内，被测物质被捕集阱捕集，样品基质（氢气）从捕集阱流转至六通阀组件，再进入体积计量罐进行计量，满足气相色谱仪的测量条件后，从捕集阱中脱附的样品气进入六通阀组件流转后进入气相色谱仪中进行检测分析。