本发明涉及一种分层流水槽模型试验水样的多点同步采样系统。包括若干采样装置、废水收集箱、为系统提供电力的发电机和提供负压的真空泵;单个采样装置由采样容器、采样位置调节器、采样钢管和辅助钢尺组成;采样容器顶部设置负压表、采样容器进水管;其中部设置水样取水管、采样开关转换装置;其下部和底部设置采样瓶和采样瓶安置台,采样容器出水口。本发明可实现分层流水槽模型试验中不同断面、不同液态以及不同水深位置的多点同步水样采样,避免了人工采样不及时与无法采样的情况,并保证分层流水槽模型试验结果的精度。本发明的水样多点同步采样系统采用真空吸水原理,其结构简单,操作方便,且经济适用,易于推广。