本发明公开了一种紧凑式生物质气化重整制氢系统及方法，该系统包括：由内而外依次嵌套设置的生物质气化反应室、催化床层和生物质干燥室，以及蒸汽发生器、风机、催化剂制备装置、冷凝换热装置、引风机，催化床层连通气体预混室，生物质气化反应室内通过生物质气化反应产生气化气和生物质炭，利用生物质炭制备催化剂对气化气进行水蒸气催化重整制备高纯度氢气，实现了生物质气化产物的高效利用。本发明采用生物质气化反应室、催化床层、生物质干燥室嵌套及模块化设计，具有紧凑化、维修方便的特点，并能够将热解产生的生物质炭制备成催化剂用于气化气的催化重整，气化反应室余热为气化气催化重整及生物质原料干燥提供热量，实现能量的多级利用。