本发明公开了一种热轧中厚板表面缺陷检测系统，包括检测辊道、上表检、下表检、控制系统，检测辊道上开设有上下贯通的观察通道，上表检包括布置在检测辊道上方的上表检室、设置在上表检室内的上密封箱、设置在上密封箱内的第一相机和第一光源，上表检室底部开设有透光口，下表检包括布置在检测辊道下方的下表检室，设置在下表检室内的下观察箱、第二相机、第二光源，下表检室顶部开设有与观察通道对位的观察口，下观察箱顶部开口且罩设在观察口上形成密封、底部开设有透光口，第二相机、第二光源位于下观察箱下方，上表检室、下观察箱上的透光口均通过玻璃密封。本发明的优点是：系统同步实现了对于钢板上下表面的图像在线识别，显著提高识别效率。