本发明涉及一种集成利用工业余热的集中供热系统及其使用方法，其中，该集中供热系统包括工业余热采集子系统、输送热网和末端热利用子系统；工业余热采集子系统包括循环水余热采集装置、低温余热物料换热器和厂内电热泵，输送热网包括一次网供水管道、一次网回水管道、二次网供水管道、二次网回水管道、循环水供水管道、循环水回水管道和低温余热物流管道，末端热利用子系统包括热网水热量提取装置和末端电热泵。本发明通过在厂内热源侧采用循环水换热器+低温余热物料换热器+热泵的组合，能够按温度品位一次回收循环水余热、工艺物料余热等，无法通过直接换热回收的余热则利用热泵回收，实现工业余热的梯级利用和厂区内余热资源的优化利用。