本发明提供一种双模态的飞机燃油油箱系统及使用方法，包括：高温燃油存储空间与常温燃油存储空间，高温燃油存储空间与常温燃油存储空间分隔安装设置；机载液冷回路连接燃油‑液体散热器；燃油‑液体散热器分别连接燃油‑液压油换热器及燃油‑滑油换热器；三通控制阀的输入端连接燃油‑液压油换热器及燃油‑滑油换热器的输出端，三通控制阀的输出端连接流量控制活门的输入端，三通控制阀的回流端经过流量控制活门连接回油三通控制阀，回油三通控制阀的第一回油端连接高温燃油存储空间的回油口，回油三通控制阀的第二回油端连接常温燃油存储空间回油口。解决了由于油箱内燃油温度过高造成的全机电子设备使用限制、无法满足全机任务需求的技术问题。