本发明公开了一种海水淡化系统，包括海水预热装置、太阳能蒸发装置和制冷装置，海水预热装置包括换热管和余热交换池，换热管设置于余热交换池内，余热交换池储存有自上而下流动的高温浓海水，换热管用于将管内低温的新海水与高温浓海水进行余热转换；太阳能蒸发装置包括蒸发水箱，蒸发水箱连接至余热交换池的第一出口，换热管与第一出口连通，新海水从第一出口进入蒸发水箱，太阳能蒸发装置用于将新海水加热蒸发成水蒸汽；制冷装置包括冷凝水箱和半导体制冷器，冷凝水箱通过管道与太阳能蒸发装置连接，半导体制冷器设置于冷凝水箱，半导体制冷器用于将水蒸汽冷凝成淡水，可以提高制冷效率，大大降低海水淡化成本。