一种碟式太阳能微型空气轮机热发电及海水淡化联合装置，由碟式太阳能微型空气轮机热发电系统及海水淡化系统组成；碟式太阳能微型空气轮机热发电系统包括压气机、碟式太阳能聚光器、太阳能吸热器、常规能源燃烧室、涡轮机及发电机；海水淡化系统包括海水预处理单元、换热器、冷凝器、多级蒸发器、闪蒸器、盐化器、碟式太阳能聚光器。本装置利用涡轮机的废气作为蒸发器的热源使用，充分利用碟式太阳能微型空气轮机热发电系统所产生的余热；设置多级蒸发器和多级闪蒸器组合使用能够多级加热海水，充分利用余热，提高能源的利用率；常规能源室和碟式太阳能串联使用的方法解决太阳能发电效率低和发电不稳定的影响。