本发明公开了一种多晶硅还原炉控温系统及工艺，该多晶硅还原炉控温系统包括氢气预热器、混合器、汽化过热器和还原炉，氢气预热器壳程的预热氢气出口与混合器的进气口连通，混合器的气液混合物出口与汽化过热器的气液混合物进口连通，汽化过热器的混合气体出气口连通还原炉的进气口，还原炉的尾气出口与汽化过热器的尾气进口连通，汽化过热器的尾气出口连通氢气预热器的管程尾气进口。上述的多晶硅还原炉控温系统具有设备成本低、还原炉单炉操作灵活性高、混合气体进炉温度调节简单及时、温度调节上限高，且还原热量回收利用率高的有益效果。相应地，本发明还提供了一种多晶硅还原炉控温工艺。