本发明属于冶金技术领域，涉及一种氢气加热系统，包括相连通的对流段和辐射段；所述辐射段内设有用于加热氢气的混合加热炉管，所述对流段内分别独立设有燃料气炉管、助燃空气炉管、补充氢气炉管、循环氢气炉管，所述补充氢气炉管及所述循环氢气炉管均与混合加热炉管相连通；所述燃料气炉管与所述助燃空气炉管均连通至所述辐射段内，在辐射段内混合燃烧以加热混合加热炉管内的氢气。本发明实现了加热炉中高温烟气余热回收利用，且加热所用燃料气可采用氢气代替传统的碳基燃料(如天然气、煤气等)，实现氢气加热完全不消耗碳基原料，真正实现加热过程的绿色环保低碳。