本发明公开了一种红外双分辨率成像系统。主要由前置红外镜头组、分光棱镜、长焦红外镜头组、长焦红外像面、短焦红外镜头组、短焦红外像面组成，光束入射到前置红外镜头组，经前置红外镜头组透射后到分光棱镜发生反射和透射，分光棱镜的透射光经长焦红外镜头组后入射到长焦红外像面，分光棱镜的反射光经短焦红外镜头组后入射到短焦红外像面。长焦红外像面和短焦红外像面的中心位于红外双分辨成像系统的光轴上。本发明是具有双焦距的红外光学系统，能提高红外成像质量。