本实用新型公开了一种带有能量回收利用的多级膜蒸馏系统，包括至少一个膜蒸馏组件，膜蒸馏组件包括热料腔室和冷料腔室，热料腔室和冷料腔室之间设置有膜体，膜体下端间隙设置有冷壁，膜体与冷壁之间形成有气隙室，气隙室内间隔设置有若干冷凝件，热料腔室两端分别设置有热料进水口和热料出水口，冷料腔室两端分别设置有冷料进水口和冷料出水口，气隙室一端设置有冷凝水出液口，热料腔室上端连通有热料组件，所述冷料腔室下端连通有冷料组件。本实用新型可以对低品位热源的热量回收利用，相比于反渗透等系统最大的特点是热膜耦合后，此系统上的耗能少、压力小可以充分利用低品位热源，并实现了对水蒸气相变热的回收利用及热料液余热的循环利用。