本发明公开了一种太阳反射全波段高光谱成像探测系统，包括望远镜集光系统、视场分离组件、光谱仪组件和探测器组件，所述视场分离组件包括一体化三分视场分离器、第一视场组件、第二视场组件和第三视场组件，所述光谱仪组件包括第一光谱仪、第二光谱仪和第三光谱仪；所述探测器组件包括CMOS探测器、InGaAs探测器和HgCdTe探测器。本发明采用三波段光谱仪，解决了传统太阳反射全波段高光谱探测系统两波段光谱仪长期存在的光谱混叠、光电效率中间高两端低、探测动态范围受限和Etalon干涉效应严重等问题，从而使高光谱探测系统的范围、效率和精度实现了最优化，根源上消除了上述难题，在提升整体探测效能的同时，从系统上简化了光电组部件的复杂性和难度。