本发明公开了一种热空气变压循环水循环的废水浓缩系统和方法，该系统和方法将空气从空气进气单元经换热器加热得到热空气，以该热空气为载气从蒸馏浓缩塔的进气口进入，在蒸馏浓缩塔内与从蒸馏浓缩塔上端喷下的经过预热的废水对流，废水中部分水分被热空气加热带走，分别得到湿饱和空气和废水浓缩液；该湿饱和空气先经空气热压缩单元压缩，再经预热器相变换热，水蒸气冷凝形成冷凝水和除湿空气，该除湿空气经过空气膨胀单元进入空气进气单元变压循环，冷凝水自然排放，浓缩液收集锥斗内的浓缩液经废水循环出口及管道多次浓缩直至达到目的浓度后从排液口排出锥斗。