本实用新型涉及燃料电池汽车技术领域，尤其涉及燃料电池汽车尾气水汽分离和排放系统及其控制方法。该尾气水汽分离和排放系统，包括燃料电池堆、尾气输送管、水箱、燃料电池控制单元、第一控制开关、排气管和排水管，所述尾气输送管的一端与所述燃料电池堆的尾气输出端连通，其另一端与所述水箱的进气口连通，所述排气管与所述水箱的出气口连通，且其远离所述水箱的一端设有过滤单元，所述过滤单元用于对气体进行过滤处理，所述排水管与所述水箱的出水口连通，所述第一控制开关设置在所述排水管上，其用于连通或断开所述排水管。该系统分离出来的液体进行集中收集，并进行定期和定点排水，解决了现有技术中尾气随意排放对路面环境造成的影响。