本发明涉及一种管式离心压气机及增压系统，离心压气机包括：压气机壳体，压气机壳体一侧连接气体的进气段，其内具有与进气段连通的供气体增能的离心管道，且离心管道与转轮一体设置形成管式离心转轮；与转轮连接的高速电机轴位于压气机壳体另一侧，增压气体的出口段位于压气机壳体的径向。本发明气体经进气段进入离心管道，通过转轮高速转动，气体经过离心通道增能，并在后部扩压器内将动能转化为压力能，进而达到了低比速、小流量系数条件下小分子量气体增压的效果，保证了离心压气机工作的可靠性。相对于传统离心压气机转轮的叶片流道结构，管式离心流道加工简单，制造成本可大幅降低。