本实用新型公开了一种双模组合的多级冷却节能型除湿干燥机，包括按照气流方向依次设置的热回收热端、一级蒸发器、二级蒸发器、三级蒸发器、四级蒸发器、热回收冷端以及再热冷凝器，其中，热回收热端、一级蒸发器、二级蒸发器、三级蒸发器和四级蒸发器对空气逐级冷却，再热冷凝器和热回收冷端对空气进行加热；所述一级蒸发器、二级蒸发器、三级蒸发器、四级蒸发器分别对应一级制冷系统、二级制冷系统、三级制冷系统、四级制冷系统。本实用新型的除湿干燥机采用四级梯级处理方式进行深度除湿，除湿效果好、运行安全稳定、送风露点低，实现高温送风，同时节能效果显著。