本发明公开了一种燃料电池空气系统及其控制方法，包括：燃料电池电堆、空气路和控制器；燃料电池电堆输入端设置有进气节气门，燃料电池电堆输出端设置有出气节气门，进气节气门连接空气路；空气路中包括依次连接的空气过滤器、空气压缩机和中冷器；控制器输出端连接进气节气门、出气节气门和空气压缩机；在系统启动过程中，控制器控制进气节气门和出气节气门全开，且控制空气压缩机以第一转速运行；当控制器根据燃料电池电堆测试工况得到的出气节气门设定开度、出气节气门过渡开度和过渡时间后，开始计时时间，且同时输出出气节气门当前开度，当计时时间与所述过渡时间一致时，实现出口节气门控制平滑切换策略，有效规避空气压缩机喘振故障。