本发明公开了一种炉内气氛检测系统和检测方法。该炉内气氛检测系统包括气氛分析仪、控制模块、采样主管和采样分管，采样主管的出气端与气氛分析仪连通，采样主管的进气端与多个采样分管均连通，多个采样分管背离采样主管的一端分别与多个加热分区一一对应连通；每个采样分管上均设有用于控制采样分管通断的控制阀；控制模块用于控制控制阀的工作状态，以使多个加热分区的气氛样气轮换流至气氛分析仪；气氛分析仪用于对气氛样气进行分析以得到气氛含量信息；控制模块用于获取气氛分析仪分析气氛样气得到的各加热分区对应的气氛含量信息。通过采用上述方案，解决了如何能够对加热区的气氛进行更精准的监测且成本较低的技术问题。