本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种耦合温控系统及方法，耦合温控系统包括制冷装置、加热装置和循环装置，制冷装置包括压缩机、冷凝器的放热通路、第一蒸发器的吸热通路依次连通形成的第一制冷回路，循环装置包括第一蒸发器的放热通路、水箱、第一泵体、负载、三通阀的进口和第一出口依次连通形成的循环液回路，加热装置包括翅片换热器和废气处理设备，三通阀的第二出口与翅片换热器的进口连通，翅片换热器的出口与水箱的进口连通，翅片换热器位于废气处理设备内部。本发明在实现了温控系统的功能及废气处理设备的功能的基础上，将废气处理设备的能量用于温控系统中进行循环液的加热，有效的实现能源的综合利用和节能控制。