本发明提供一种多波段腔增强红外光梳光谱气体检测系统，包括第一红外光梳光源、第二红外光梳光源、第一光栅、第二光栅、气样池、增强腔输入镜、增强腔输出镜、第三光栅、第四光栅、半波片、合束片、第一光电探测器、第二光电探测器、差分放大器和频谱分析仪。本申请利用红外宽谱带双光梳光源对气体进行检测，针对不同气体分子的特征吸收峰，在气样池内放入多组相应波段的增强型高反射率腔镜，达到多波段光梳与分子相互作用的增强效果，解决了传统腔增强光谱技术存在的宽谱测量难题；通过采用双光梳光谱技术实现高分辨高精度的气体谱线测量，提升气体检测选择性和精确度的同时，结合腔增强技术增加了气体检测灵敏度与响应度，达到全面检测。