本发明提出一种电解制氢耦合烟气脱硝脱碳系统和方法，所述电解制氢耦合烟气脱硝脱碳系统包括：电解组件、收集单元、分离单元和富集单元，电解组件包括阳极和阴极以及由隔膜间隔开的阴极室和阳极室，收集单元与阳极室连通，收集单元具有烟气进口、烟气出口和吸收剂进口，烟气进口通入脱硫烟气，吸收剂进口通入碱性吸收剂，烟气出口排出脱除二氧化碳和氮氧化物的烟气，分离单元与收集单元相连，富集单元与分离单元相连，富集单元接收分离单元排出的电解液，富集单元还包括进液口和排液口，排液口与收集单元相连，进液口与阴极室相连。本发明的电解制氢耦合烟气脱硝脱碳系统能够实现多种有害成分的脱除或转化利用，降低了电厂烟气处理的综合成本。