本发明公开了一种具有自除霜功能的间接冷凝式油气回收机组，包括由油气管道连接的一级直膨式冷凝系统、二级间接冷凝系统、三级间接冷凝系统和余冷回收系统。本发明将直膨式制冷技术和间接冷凝技术有机结合，第二级和第三级容易结冰和凝固的系统，因存在制冷和除霜模式的切换，易出现因制冷剂的迁移导致低压和缺油问题，而采用间接冷凝式技术，使得压缩机制冷剂系统始终处于单一的制冷循环，彻底避免了制冷迁移问题，进而解决了系统低压和压缩机缺油问题，大大提高了冷凝机组运行的可靠性。