本发明公开了一种混合动力汽车能量回收系统，包括温度检测模块、再生制动模块、水热交换模块及温差发电模块，温度检测模块可实时获取发动机及电池组的温度，所述水热交换模块设置于汽车的热气循环管路上，热气循环管路可对发动机及电池组的空气进行收集循环，水热交换模块设有水循环管路通向制动盘，当汽车进行液压摩擦制动时，制动盘产生的热量通入所述水热交换模块内，水热交换模块分别设有水循环管路通向所述发动机及电池组，温差发电模块可利用所述水热交换模块内的热量进行发电，温差发电模块通过AC/DC转换器与汽车电池组连接，可对汽车电池组进行充电，当发动机及电池组的温度较低时，可通过所述水循环管路对发动机或电池组进行加热。