本发明公开的一种太阳能梯级相变蓄热与热泵耦合供热系统及方法，属于太阳能热利用技术领域。本发明包括太阳能集热装置、梯级相变蓄热装置、水源蒸发器、空气蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、控制阀门F1‑F31、第一循环泵、第二循环泵和第三循环泵。根据集热装置出口和各相变蓄热换热器的温度分布情况，利用阀门的控制实现太阳能直接供热模式、太阳能梯级相变蓄热+辅助水源热泵供热模式、太阳能辅助水源热泵供热模式、相变材料辅助水源热泵供热模式、空气源热泵供热模式五种工作模式，能够在太阳能充足时，对来自太阳能的多余热量进行储存，在太阳能不足时为热泵机组提供稳定的热源，为用户提供稳定供热，提高太阳能利用率和热泵机组的低温适应性。