本发明公开了一种工业余热余能回收及能级匹配优化提升方法和系统。本发明的方法包括如下步骤：针对工业余热余能回收利用系统的参数进行能量平衡分析，建立能量转化流程图；针对工业余热余能回收利用系统的参数进行流动分析，建立转化流程图；根据能量转化流程图，计算各工段节点能量效率，建立能量分析清单；根据转化流程图，计算系统各工段节点效率，建立分析清单；根据能量分析清单与分析清单，建立工业过程能量、系统优化模型；根据优化模型，计算各工段余热余能能量/比值，从而建立基于能量效率、效率及能量/比值的优化提升方法。本发明确定了余热余能回收利用系统的改进优化方向和与能级匹配的优化利用途径。