本发明提供一种单粒子多瞬态脉冲宽度检测系统，包括靶电路、触发开关电路、低速缓冲链路、中速缓冲链路、高速缓冲链路、低触发链路、高触发链路、与门链路、锁存链路及自触发控制电路。利用瞬态脉冲上升和下降时刻触发不同延时的链路进行传播，经触发链路和锁存链路输出脉冲宽度，结合自触发控制，实现高精度的多瞬态脉冲的自动检测，为深入研究纳米电路中单粒子多瞬态、抗辐射加固电路性能分析提供有效的技术手段和方法支撑。