本发明公开了一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统,包括可沿预设方向移动的光源模块和探测模块、第一采集模块以及第二采集模块,光源模块包括m1行×n1列的多波长发光二极管和m2行×n2列的不同波长的激光二极管,多波长发光二极管包括N个不同波长的发光二极管,探测模块包括m1行×n1列的硅光电倍增管,m1行×n1列的发光二极管和所述m1行×n1列的硅光电倍增管对向设置,相邻的两行发光二极管之间设置有一行激光二极管,m1行×n1列的硅光电倍增管均连接至第一采集模块,且处于两行激光二极管之间的硅光电倍增管还连接第二采集模块。本发明所提供的扩散光层析成像系统使用表贴式器件直接接触患者乳腺组织,避免光纤的使用,降低了系统复杂度。