本实用新型提供了一种活性炭吸附及催化燃烧脱附装置，包括干式过滤箱、吸附箱、主排风机、催化燃烧器和脱附风机；其中，主排风机通过第一管道连通于吸附箱，催化燃烧器的进口端通过第二管道连通于吸附箱，第二管道上设有第二电动阀门，第二管道上设有第一分支管，第一分支管上设有催化补冷阀，催化燃烧器通过第三管道连通于吸附箱的进口端，第三管道上依次设有脱附风机、切换阀和第三电动阀门，第三管道上还设有第二分支管，第二分支管上设有炭层补冷阀，第三管道对应于切换阀和脱附风机之间的位置设有第三分支管，第三分支管上设有溢流阀。采用本实用新型中的装置可以实现对VOCs废气的吸附和脱附作业，减少VOCs对环境的污染。