本发明公开了一种样品桶自动转运系统，包括样品收集器、转运车、装车输送装置、卸车输送装置以及自动卸料装置；所述样品收集器为自动进出收集器，夹持机构将样品桶从收集器内取出，输送装置将取出的样品桶转运至装车输送装置；装车输送装置和卸车输送装置为倾斜输送机，或垂直加水平输送机，或旋转输送机，并将样品桶由样品收集器转运至转运车；自动卸料装置包括开盖机构、输送机和卸料机构，所述样品收集器的输送装置上方，装车输送装置外侧、转运车上方、卸车输送装置外侧以及自动卸料装置中的输送机上方均设有密封罩体。本发明在封闭的环境下进行样品的采制、包装和转运，确保样品的准确性，防止样品信息泄露。