本申请提出一种电解制氢热能循环利用系统及其控制方法，包括通过管路依次首尾连接的电解槽、氢分离器和碱液冷却器形成的第一循环回路，还包括氧分离器，所述氧分离器通过管路与所述碱液冷却器和所述电解槽依次首尾连接形成第二循环回路，还包括除盐水装置，所述除盐水装置包括通过管路依次连接的原水箱、反渗透元件和产水水箱，通过设置冷却水系统的冷却水依次经过所述碱液冷却器和所述反渗透元件以对所述反渗透元件进行换热，利用水电解制氢废热换热除盐水装置，使除盐水装置水温能够保证在恒定温度，不因受水温影响导致装置的产水量下降，有效的保证除盐水装置处在高效的运行状态下。