本发明涉及热水器技术领域，具体涉及一种复叠式制冷除霜热水器，包括：一级压缩循环管路和二级压缩循环管路，一级压缩循环管路设置有第一换热器；第二换热器，连接于一级压缩循环管路和二级压缩循环管路之间，用于将从一级压缩循环管路中吸收的热量传递给二级压缩循环管路；第三换热器，设置在二级压缩循环管路中，用于吸收二级压缩循环管路中的热量以加热内部储存的水；制冷除霜压缩循环管路，设置有第一换热器和第三换热器，用于将制冷除霜压缩循环管路内部的热量传送给第一换热器，以除去第一换热器内壁上的结霜，或吸收第三换热器中水的热量，对其进行制冷。本发明提供了一种在使用过程中能够及时除霜，整体利用率高的复叠式制冷除霜热水器。