本发明提供一种基于压缩式制冷循环的海水淡化系统，其特征在于，包括：水合物海水淡化装置，使海水和水合剂进行水合反应生成水合物浆并将该水合物浆分解得到淡水和水合剂；淡水提取装置，与水合物海水淡化装置相连，用于收集淡水；以及水合剂循环装置，分别与水合物海水淡化装置和淡水提取装置换热，将水合剂回收，并提供给水合物海水淡化装置。本发明所涉及的基于压缩式制冷循环的海水淡化系统，不仅实现了水合剂气体的循环利用，也能够按照需要使水合剂与水合物海水淡化装置和淡水提取装置换热，保证该海水淡化系统可以连续地提取出淡水，无需额外配置供能装置和制冷装置，从而降低能耗。