本实用新型提供了一种基于双回路循环氢气制冷的氢气液化系统，氢气液化系统包括氢气液化单元以及循环氢气制冷剂制冷循环回路单元，氢气液化单元包括依次连接的原料氢气增压模块、液化冷箱模块、液化氢气储存模块，用于对原料氢气液化综合处理并储存；循环氢气制冷剂制冷循环回路单元包括循环氢气制冷剂压缩模块以及所述液化冷箱模块，用于冷却并液化所述原料氢气，本实用新型采用双回路循环氢制冷的氢液化结构，根据不同的温度区间提供相应的冷量，制冷剂的流量分配经过优化，在最小总流量下达到设计要求，性能好、能耗低、液化率高、产品液氢的纯度高、液氢蒸发损失小、安全性较高。