本申请提供了一种单活塞气动变速箱换挡控制系统及控制方法，其中控制系统包括气缸、活塞及两个两位四通电磁阀，其中每个两位四通电磁阀一端与高压气源导通，一端与大气导通，另外两端分别与气缸的左右腔体导通，形成中间交叉的形式。本申请提供的变速箱换挡控制系统能够使单活塞稳定可控地停留在三个换挡位置，同时在摘挡时提供足够的摘挡力，改变了现有的通过双活塞组合实现变速箱换挡的结构，简化了变速箱换挡控制机构，避免了现有的双活塞换挡机构由于两个活塞高速碰撞所产生的换挡噪声问题，降低了成本、减轻了变速箱的重量及尺寸，提高了可靠性，改善了AMT选换挡机构的性能，提高了变速箱的综合竞争力。