一种冷水热泵机组高效制热系统，包括蒸汽压缩式冷水热泵机组、真空相变热水锅炉和烟气热回收器；所述蒸汽压缩式冷水热泵机组包括冷凝器和蒸发器；所述冷凝器的出水口连接真空相变热水锅炉的入水口；所述真空相变热水锅炉的烟气出口连接烟气热回收器，所述烟气热回收器的进水口、出水口分别连接所述蒸发器的出水口和进水口。本实用新型一方面能够将烟气进行热回收，且用热泵提升温度，能够获得更高温度的水，而且真空相变热水锅炉换热管群可以分为一组或多组，可提供不同温度要求的热水，可用于卫生或供热采暖用水或消毒等不同需求的热水；另一方面，制热时通过对烟气冷却产生凝结水，得到潜热和显热，提高能效；并且能降低烟气中氮氧化物和二氧化硫排放。