一种回收湿空气潜热的水电联产系统及其方法，属于能源与动力领域。其特征在于：该系统还包括有机朗肯循环子系统，该子系统包括与海水淡化系统除湿器有机工质侧出口相连的气液分离器、与气液分离器气侧和液侧出口分别相连的有机工质透平和回热器、与有机工质透平转轴相连的发电机、与回热器热侧出口相连的节流阀、与节流阀出口和有机工质透平出口同时相连的冷凝器、与冷凝器出口相连的有机工质泵，有机工质泵出口通过回热器与除湿器有机工质侧进口相连。本发明充分利用了海水淡化系统湿空气侧的潜热，提高了热能的综合利用效率，遵循了能量梯级利用的原则，符合国家节能减排及水资源可持续发展战略的目标。