本发明涉及船用柴油机废热再利用领域，公开了一种基于斯特林循环的船舶辅助发电系统。该系统包括柴油机、斯特林机、海水供给系统、传动系和辅助发电模块；斯特林机包括热源换热器和冷源换热器；柴油机的尾气出口被配置为与热源换热器连通，柴油机排出的尾气中的废热为斯特林机的加热源；海水供给系统被配置为与冷源换热器连通，海水供给系统供给的海水中的冷量为斯特林机的冷却源；传动系的输入端与斯特林机连接，传动系的输出端与辅助发电模块连接，斯特林机产生的机械能通过传动系带动辅助发电模块发电。本系统可以高效利用柴油机尾气中的废热进行辅助发电，减小船舶对于发电用柴油机的依赖，可有效节省柴油消耗且减小对环境的污染。