本发明的利用LNG冷能处理含VOC尾气的方法与系统，其中本发明的系统包括：预冷换热器；第一油气分离器；冻结式换热器；第二油气分离器；三级冷凝器；四级冷凝器；第三油气分离器；混烃收集罐；LNG储藏装置，连接气化管路，气化管路依次通过四级冷凝器、三级冷凝器、预冷换热器，以分别为四级冷凝器、三级冷凝器、预冷换热器提供冷量。本发明的利用LNG冷能处理含VOC尾气的方法包括：利用LNG为含有VOC的尾气的冷却提供冷量。本发明的技术方案充分将LNG气化装置和工厂的尾气处理装置进行热量的优化配置，利用LNG低温液体气化热将工厂内的含VOC的尾气四级冷凝，具有良好的环保和节能意义。