一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及炼铁方法，属于氢冶金低碳炼铁技术领域。可大幅度降低炼铁生产中碳的使用量和减少CO2的排放量。炼铁系统组成中包括还原熔化炉、炉顶煤气除尘器、干燥器、烟囱、电解水装置、CO2分离器、风机、换热器、还原气备用储气罐，还原熔化炉自上而下依次包括间接还原区、软熔滴落区、焦炭燃烧及渣铁区；炼铁方法包括矿焦装料、间接还原区喷入电解绿氢及炉顶煤气循环的混合还原气、焦炭燃烧区鼓入纯氧、炉顶煤气CO2回收、出铁。通过设计相应的炉型及工艺，使间接还原区金属化率达85‑95%，大大降低吨铁冶炼碳耗。采用全氧使自身反应器还原产生的煤气循环利用，达到降低40%以上的CO2排放目标，实现绿色低碳冶炼。