本发明涉及一种水电解氢气纯化装置及方法，若用于电解氢气纯化，该系统包括沿水电解氢气处理方向依次连接的脱氧反应器、脱氧气体冷却器、脱氧气体分液罐、以及脱氧气体干燥器组，所述脱氧气体干燥器组由若干台并联的脱氧气体干燥器组成；所述脱氧气体干燥器的出口还引出两条支路，其中一路作为产品管线，另一路作为再生气并顺序连接再生气加热器、所述脱氧气体干燥器组、再生气冷却器和再生气干燥分液罐，且所述再生气干燥分液罐的气相出口还通过管路返回连接所述脱氧气体干燥器组。本系统也适用于电解氧气纯化。本发明可实现对水电解氢气的低能耗、高效率、低成本的纯化等。