本实用新型公开一种高效节能式双级螺杆空压机系统，包括双级螺杆空压机、气液分离装置、冷却器、温控阀和空气过滤器；双级螺杆空压机上的空气进口处设有空气过滤器，油气出口与气液分离装置上的油气进口连接，气液分离装置上的润滑油出口与温控阀上的热油进口连接，压缩空气出口与冷却器上的进气端连接，温控阀上的热油出口与冷却器上的进油口连接，冷却器上的出油口与温控阀上的冷油进口连接，温控阀上的冷油出口与双级螺杆空压机上的润滑油进口连接。本实用新型系统结构紧凑，占地面积小，可形成一体化结构在现在工厂中推广应用，该系统的环保节能效果较好，且设备成本较低，具有良好的市场前景。