本发明公开了一种太阳能多效蒸馏系统：它包括海水淡化装置、太阳能集热板和聚光反射槽；所述的海水淡化装置安装在聚光反射槽的正中间，太阳能集热板布置在海水淡化装置的顶面。本发明利用太阳能集热板预热海水，再利用聚光反射槽加热海水使之沸腾等技术提高了新系统的能量利用率；本发明通过在海水淡化装置内布置多个换热罩促其内壁发生凝结过程而外壁发生流动液膜蒸馏过程的方法，实现了低温多效蒸馏技术在单个装置中的新应用，不仅降低了装置成本，而且提高了单机的产水量；同时采用给水循环的新流程有效地回收了热浓海水的余热，提高了装置的热效率。该系统有能量利用率高，淡化水产量大，装置费用低等特点，特别适合低成本大规模生产。