本发明提供了一种基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，包括：养殖房，其内设有暖气管路、二氧化碳主管及微藻养殖仓；处理后煤烟气主管路，其包括通过管道依次连通的除尘装置、风机、脱水装置、冷却降温装置及二氧化碳储气仓，二氧化碳储气仓的出气管路与二氧化碳主管连接；处理后煤烟气旁路，其与暖气管路连通，并与除尘装置的进口前侧的处理后煤烟气主管路的管道连接。本发明所述的微藻养殖系统将经过处理后煤烟气中收集到的二氧化碳作为微藻养殖的碳源，将处理后的低温煤烟气的剩余热量作为微藻养殖中所需供暖热量使用，充分利用处理后煤烟气提供微藻养殖所需条件，实现了煤烟气再利用技术与微藻养殖技术的结合。