本实用新型涉及一种空压机余热利用系统，包括多段空气冷却器，所述多段空气冷却器包括按照压缩空气输出方向依次设置在空压机的压缩空气输出管道上的第一段空气冷却器、第二段空气冷却器、第三段空气冷却器；所述第一段空气冷却器通过形成冷却循环回路的第一段位循环水管连接第一段位余热利用装置，所述第二段空气冷却器通过形成冷却循环回路的第二段位循环水管连接第二段位余热利用装置，所述第三段空气冷却器通过形成冷却循环回路的第三段位循环水管连接第三段位余热利用装置；其中，所述第一段位余热利用装置选取热能转换蒸汽发生装置、吸收式制冷机、采暖水换热器中的一种。本实用新型可提高能源利用价值，减少热污染，降低生产运行成本。