本发明涉及氢气储存技术领域，尤其涉及一种高压氢气储罐泄漏氢气的捕集及安全处置系统，解决了氢气储罐超压泄放时短时间内泄露大量氢气的技术问题。其技术方案为：包括高压氢气储罐、爆破片装置、真空收集装置、氢气浓度富集装置和燃烧处理装置，爆破片装置设置在高压氢气储罐上，真空收集装置包括收集漏斗、连通管机构和离心风机，爆破片装置在收集漏斗内，收集漏斗和离心风机通过连通管机构连通，收集漏斗和氢气浓度富集装置通过连通管机构连通，燃烧处理装置和氢气浓度富集装置连通。本发明能够快速的对超压泄放的氢气进行捕集和燃烧处理，经由浓度富集装置处理后的氢气能够完全燃烧，减少了超压泄放的氢气排放到空气中，提高了安全性。