一种基于多孔介质的VOCs催化燃烧器，包括进口烟道和出口烟道，还包括预混装置、多孔介质催化装置；所述多孔介质催化装置内部并列布置若干多孔燃烧器单元，所述多孔燃烧器单元由平行直线或平行折线形状的多孔介质和多孔催化剂串联组成；所述出口烟道由回流烟道和排放烟道组成，所述回流气道连接至预混装置；在增强燃烧产物换热能力和利用催化燃烧技术之外，通过物理结构的优化，通过多孔介质燃烧，具有功率密度大，调节范围广，贫燃极限低、对低热值气体适应性强，强化燃烧速率；通过多孔催化剂将运行温度降低至300‑400℃，减少副产物NOx的排放，多孔介质、多孔催化剂串联组合多孔介质催化装置，实现紧凑结构。