本发明提供了一种液体除湿多功能空气源热泵系统及其运行方法。所述系统包括一空气源热泵子系统，所述子系统包括一压缩机、一蒸发器、一冷凝器和一节流机构，其特征在于，所述的多功能空气源热泵系统中还设置有一溶液除湿子系统，所述除湿子系统将空气除湿，而后输送至所述蒸发器。在所述方法中，在空气进入所述蒸发器之前，对其进行除湿处理。本发明可以克服热泵冬季运行时室外翅片换热器结霜严重、效率下降的问题，并且充分利用低品位热源，在实现对除湿溶液再生的同时实现对房间的加湿供暖。