本发明公开了一种甲烷气相沉积废气回收利用系统及方法，其涉及气相沉积法废气回收技术领域，包括气相沉积炉，其废气出口端连接有离心风机，所述离心风机连接有一级除油过滤器，所述一级除油过滤器连接有脱苯组件，所述脱苯组件采用第一压缩机连接有脱氧塔，所述脱氧塔连接有两个脱水塔，所述脱水塔连接有两个第一吸附塔，所述第一吸附塔采用第二压缩机连接有两个第二吸附塔，所述第二吸附塔连接有甲烷储气罐，所述甲烷储气罐与所述气相沉积炉的入口端相连。本发明能够对甲烷气相沉积的尾气进行处理，通过除油，变温吸附、变压吸附等过程，实现对甲烷与其他尾气的气相分离，得到高纯度的回收甲烷，返回沉积炉中作为原料气继续使用。