本发明公开了一种车载蓄热式双朗肯余热回收系统，包括发动机以及独立循环的高品位热源循环单元和低品位热源循环单元；高品位热源循环单元包括首尾依次循环相连的第一工质泵、第一蒸发器、第一膨胀机和第一冷凝器，低品位热源循环单元包括首尾依次循环相连的第二工质泵、预热器、第二蒸发器、第二膨胀机和第二冷凝器；第一蒸发器的热源进口与发动机的排气管相连通，第二蒸发器的热源进口与第一蒸发器的热源出口相连通，预热器的热源进口与发动机的冷却水出口相连通，预热器的热源出口与发动机的冷却水进口相连通。本发明可同时回收高、低品位热源，且对发动机运行工况要求低，运行稳定性高，换热效率高。