本发明涉及一种高纯三氟化氯的气相色谱分析系统，包括样品预处理单元、负压取样单元、载气单元，以及检测单元。本发明的负压取样单元能够以负压取样/进样的方式有效实现对三氟化氯样品的取样操作，进而保证三氟化氯管道泄露时不会向外界泄露三氟化氯气体，以保证分析人员及环境的安全，并能够有效保持待检测三氟化氯样品的纯度，以确保后续检测结果的精度；而检测单元的整个检测过程可连续进行，且检测过程中已完成检测后的样品则能够分别进入第二吸附罐进行无害化后排出，从而能够明显降低三道检测之间的相互影响，以提升检测精度，并能够大幅提升对样品的检测效率。