本发明公开了一种两级双模燃气轮机进气调温余热利用系统及方法，包括布置在余热锅炉尾部烟道的余热锅炉余热利用换热器，布置在燃气轮机进气模块通道中的燃气轮机进气换热器，布置在机组附近的光伏及风电新能源发电设备，布置在余热锅炉尾部烟道与燃气轮机进气模块之间的电动制冷机、电动加热器、热水型溴化锂制冷机及燃气轮机进气换热器循环水箱。本发明在冷却及加热两种模式下运行，使联合循环机组始终运行在最佳效率和最佳出力工况下，同时提高了联合循环机组运行安全性，有效改善燃气轮机在全年大部分环境条件下的运行性能。