本发明的实施例提供了一种试样加工系统及操作方法，涉及试样加工技术领域。该试样加工系统包括试样检测打标模组、激光切割模组以及传送件，激光切割模组与试样检测打标模组连接，传送件同时与试样检测打标模组和激光切割模组连接，传送件用于将试样检测打标模组打标完的试样传送至激光切割模组。该试样加工系统对试样进行加工的过程中，通过传送件将试样检测打标模组打标完的试样传送至激光切割模组，然后对试样进行切割作业。整个过程中降低了操作人员人为操作的次数和频率，全程通过试样加工系统对试样进行操作，提高了试样加工的生产效率，同时降低生产成本。