【目的】研究黄土高原地区不同品种不同产地油用牡丹籽油的脂肪酸成分构成，并对比评价不同油用牡丹籽油差异。【方法】以甘肃‘紫斑’牡丹，甘肃、内蒙古、山西、陕西‘凤丹’牡丹为原料，制备牡丹籽油，对牡丹籽的含油量、基本理化指标进行测定，并利用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术（GC×GC-TOF/MS）对籽油脂肪酸的构成进行研究。【结果】‘紫斑’牡丹和‘凤丹’牡丹籽的含油量为27.97-36.12 g/100g，油用牡丹籽油的皂化值为141-152 mg/g，过氧化值为1.24-1.48 mmol/kg，折光率为1.465-1.467，色泽均呈淡黄、透亮。五种牡丹籽油共含有17种脂肪酸，较一维检测结果多检出二十四烷酸、二十四烯酸（神经酸）。产自甘肃的‘紫斑’牡丹中的α-亚麻酸和油酸显著高于‘凤丹’牡丹，但亚油酸低于‘凤丹’牡丹。产自陕西的‘凤丹’牡丹含油量最低，虽在不饱和脂肪酸含量以及油酸、亚油酸方面较优秀，但整体品质低于其他品种。随着海拔的增加，降水量的降低，油用牡丹籽油含油量逐渐升高。【结论】不同产地、不同品种的油用牡丹籽油在含油率、基本理化指标以及脂肪酸含量中存在差异，不同的生长条件和品种是产生差异的原因。本研究可为油用牡丹籽油脂肪酸成分检测技术提供数据支撑和理论支持。