本实用新型提供一种工厂化水产养殖变工况热泵供热系统，包括地源热泵机组和补热机组，地源热泵机组包括地源热泵和二次换热器，二次换热器设置有能够相互换热的第一通路和第二通路，第二通路用于与地源热泵换热，第一通路的进水口用于与新水管相连通，第一通路的出水口与养殖池的进水口相连通；补热机组包括设置在养殖池内的补热管道和用于与二次换热器的第二通路换热的换热管路，换热管路与补热管道连接为循环回路。通过地源热泵以地下水为热源实现对换水加热和维持养殖水体恒温补热，达到了养殖水体对温度的要求，并且可以根据实际养殖需求，使用一套系统同时满足换水加热和恒温补热的变工况要求，实现经济成本和运行调控的兼顾。