本发明涉及一种新型节能减排烧结机系统及烧结方法，包括烧结机室，烧结机室两侧面布置烟气循环系统，烧结机室烧结矿物产生的烧结烟气经除尘脱硫后由烟道排出，烧结机室内烧结后的矿物经破碎冷却后，依次在成品筛分室Ⅰ、成品筛分室Ⅱ、成品筛分室Ⅲ中筛分出成品碎粒输送至成品堆场，成品筛分室Ⅲ内未筛分出的碎粒进入配料室，配料室配制的矿物经尿素溶液喷洒装置喷洒后，依次经过一次混合室、二次混合室混合，混合好的矿物由混合料布料装置均匀的布置在烧结机室内进行烧结。本发明充分利用余热，节省了烧结工艺的能耗，显著减少了NOx、二噁英等有机污染物的排放。