本发明涉及一种可在轨更换光学载荷的并联式支撑系统，属于航空航天技术领域，该系统包括载荷安装平台、一对导轨、载荷操作把手、第一支撑点、第一锁紧点、第二支撑点、第二锁紧点、第三支撑点和第三锁紧点，每一个支撑点和锁紧点均包括平台侧结构和载荷侧结构，且每一个支撑点的载荷侧结构均与对应的锁紧点的载荷侧结构一体化，每一个支撑点的平台侧结构均与对应的锁紧点的平台侧结构同轴安装。本发明采用运动学支撑结构与锁紧点结构的并联式支撑方式，有效解决了在轨更换的空间光学载荷的支撑问题，该并联式支撑系统的支撑接口结构便于装配、节约空间，同时具有力热环境适应能力强、操作性好等优点。