本发明提供了一种自热式裂解气催化重整反应系统，属于催化气化技术领域，其包括立式多室反应器和显热回收装置，其中：立式多室反应器的氧化反应室中失活催化剂上的积碳发生氧化反应，生成重整催化剂和CO₂并送入还原反应室；重整催化剂上的残碳与CO₂发生还原反应生成重整催化剂和CO并送入重整反应室；裂解气在重整催化剂的作用下发生催化重整反应，生成重整气和失活催化剂，重整气与CO混合从重整气出口排出，失活催化剂送入蒸汽加热室；蒸汽加热室用于通入蒸汽和裂解气，同时将失活催化剂送入显热回收装置；显热回收装置分利用失活催化剂的显热生成蒸汽并送入蒸汽加热室，从而实现催化剂的重复利用的和裂解气重整过程的自供热。