本发明公开了一种太阳能海水淡化系统，包括海水取水泵、板式换热器B、物料加热储罐、冷凝器、太阳能集热器和三效模管降膜蒸发器，物料加热储罐通过管道与三效模管降膜蒸发器相连通，三效模管降膜蒸发器与冷凝器相互通过管道连通，太阳能集热器分别与板式换热器B、物料加热储罐和三效模管降膜蒸发器电连接；板式换热器B与三效模管降膜蒸发器之间通过管道连通设有浓缩液排出泵，三效模管降膜蒸发器上设有压缩机；冷凝器上电连接有真空泵。本发明是运用清洁太阳能源运行的海水淡化系统，减少锅炉的维护费用，并且结合了横管降膜技术和机械加热两种方式，大大提高了海水淡化的效率和质量。