本发明涉及重整制氢系统，具体涉及为自热式甲醇重整制氢反应系统，包括预热室、重整室和内燃机，还包括蒸发器和热交换室；蒸发器、预热室、重整室、热交换室通过管道依次连接形成第一路线；热交换室、蒸发器、内燃机通过管道依次连接形成第二路线；第一线路在热交换室内与第二路线相连通；内燃机、热交换室、重整室、预热室通过管道依次连接形成尾气路线。本发明利用甲醇重整反应产生的氢气在内燃机上燃烧后的高温尾气，由热交换室内的重整气吸收高温尾气的热量并在蒸发器内放出热量对常温下的甲醇水溶液进行加热蒸发，并提供足量热量供重整反应进行；高温尾气温度降低后再通入重整室内，避免了高温尾气温度过高造成催化剂失活。