本发明公开了一种深海能源综合利用系统，包括风力机、温差能发电装置、波浪能利用装置和洋流能利用装置，温差能发电装置包括闪蒸器、工质循环单元和发电机，工质循环单元中液态工质由工质泵输运至蒸发换热器，在蒸发换热器中吸热变为不饱和气体，推动汽轮机做功，之后进入冷凝换热器凝结为液态回流至工质泵；洋流能利用装置中，塔柱上端固接于浮台底部，靠近下端设置水力涡轮，水力涡轮驱动工质泵；波浪能利用装置包括多个浮子动力单元，位于浮台下方并靠近海面布置，其中至少一个浮子动力单元Ⅰ的进水口与表层海水连通，出水口与闪蒸器进口连通；至少一个浮子动力单元Ⅱ的进水口通过管路与深层海水连通，出水口与冷凝换热器进口连通。