本申请适用于显示技术领域，提供了一种近眼显示光学系统及头戴式显示器。本申请实施例通过提供一种包括显示器件、第一非球面透镜、第二非球面透镜、第三非球面透镜、平板型分光镜和凹面反射镜的近眼显示光学系统，使第一非球面透镜、第二非球面透镜、第三非球面透镜和平板型分光镜沿显示器件的光线出射方向依次设置，使第一非球面透镜、第二非球面透镜和第三非球面透镜的主光轴重合，使凹面反射镜的反射面朝向平板型分光镜的分光面，使分光面与主光轴和凹面反射镜的焦平面之间的夹角大于0°且小于90°，使焦平面与主光轴之间的夹角大于或等于0°且小于90°，具备加工、检测、装配技术成熟，生产难度小且制造成本低的优点。