本发明涉及一种多运行模式的蓄热增效型空气源热泵系统及其控制方法，蓄热增效型空气源热泵系统包括空气源热泵装置和蓄能装置；空气源热泵装置包括依次连接且能构成制冷剂环路的压缩机、第一三通阀、第一四通换向阀、室内换热器、第一节流装置、第二四通换向阀、第二三通阀、第二节流装置、室外换热器、气液分离器；蓄能装置内装设有蓄能材料。与现有技术相比，本发明在冬季运行时通过对过冷热与排气热的合理蓄存及使用，既能够实现机组运行模式与负荷大小之间的精确匹配，又能够解决除霜模式下除霜能量不足的问题；夏季运行时也可以精确匹配负荷，能有效避免压缩机长时间在低频下运行。