本发明提供了一种上下游连通的排水掺气系统，包括泄洪洞底板，沿程在泄洪洞底板上表面呈倾斜布置的多级掺气坎，各级掺气坎下游掺气空腔两侧墙体内部开设的与掺气空腔连通的通气竖井，上游掺气坎后掺气空腔区域内垂直泄洪洞底板设置的上游预留安装孔、垂直下游掺气坎立面设置的下游预留安装孔，泄洪洞底板下侧由上游预留安装孔与下游预留安装孔固定连接的连通上下游掺气坎后空腔区域的排水通气管。本发明通过将水流经过上下游掺气坎后形成的掺气空腔进行连通，大幅改善了上游掺气坎掺气效果不佳的状况以及上游掺气空腔区域内可能发生的空腔回水问题；设计巧妙，结构简单，易于实施，可在具有多级掺气坎的泄洪洞或泄水道中获得广泛应用。