本发明涉及一种水泥窑CO2减排系统和方法，包括水泥窑预热器、电加热高温分解回转窑、高温余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、收尘器、抽风机、吸附床、精馏塔、引风机和储存罐；高温余热锅炉的出气口与收尘器的进气口相连，高温余热锅炉的出汽口与至蒸汽轮机的进汽口相连，蒸汽轮机的输出端与发电机的输入端相连，发电机的电能输出端与电加热高温分解回转窑的电能输入端相连；本发明首先将烟气中的热量提取出来并借助蒸汽轮机和发电机产生电能以用来给电加热高温分解回转窑的运行提供电能，从而降低了能耗，然后将CO2进行除尘、提纯和精馏后集中收集以进行二次利用并实现了水泥窑CO2的减排，且无需增加其他药剂，成本低。