本發明提供了一種微藻水熱液化制取生物油的連續式反應系統及方法,通過設置兩級預熱器可以充分利用液化反應后的余熱,進而降低反應系統的整體能耗。此外該系統通過固液分離器、氣液分離器和離心機的聯合作用可以連續、高效地實現液化產物的分離,無需額外的有機溶劑對生物油進行分離。相比其他水熱液化系統,本發明系統運行費用低、產物分離徹底、系統連續性好,可以廣泛應用于微藻水熱液化生產生物油。