本实用新型公开了一种质子交换膜燃料电池废热回收系统，属于能源与动力领域。其特征在于：该系统氢气（2）和空气（22）经过加湿处理后，分别进入燃料电池的阳极反应室（6）和阴极反应室（8），参与化学反应，燃料电池在工作时产生大量的耗散热，在质子交换膜燃料电池外部设置蒸发室（15），向蒸发室（15）中通入稀溶液，吸收燃料电池耗散热，一方面解决燃料电池的散热问题，另一方面可以制备浓溶液。蒸发室（15）内的产生的水蒸气（11）通过膨胀机（12），在膨胀机（12）内膨胀对外输出功，进入冷凝器（13）中降温冷却，可以得到纯净水。本实用新型比常规系统相比，增加蒸发流程和做功流程，解决了燃料电池部分的散热问题，提高燃料电池发电效率，同时得到电能和机械能，并且能制备浓缩液和纯净水。