本发明涉及一种BIM模型虚拟展示系统，包括位于用户头顶上方的投影聚合装置、位于用户目视前方及左右两侧的投影幕布装置、头戴式三轴定位仪以及手持操控器，投影聚合装置用于将BIM模型数据以画面形式投射至投影幕布装置；头戴式三轴定位仪用于将用户的虚拟空间定位数据传输给主机；手持操控器用于将用户对虚拟场景的操控数据传输给主机；主机用于接收头戴式三轴定位仪以及手持操控器的反馈数据，以对当前的BIM模型进行更新，并将更新后的BIM模型数据传输给投影聚合装置。与现有技术相比，本发明能够实现用户与BIM模型之间的沉浸式交互，能够提高BIM模型的核查效率、保证BIM模型设计验证的可靠性，同时具有方便收纳整理与搬运的优点。