本发明公开了一种混合动力汽车的整车热管理系统，包括膨胀机、热交换器、冷凝器、水箱、泵、电池包换热器、电机散热器、发动机冷却水套、发动机尾气热交换器、阀门等部件，热管理回路中通过控制阀门通断及阀门开度，可以调节不同的系统运行模式，实现了电气系统与发动机系统热管理支路的串/并联，满足散热需求及预热需求，并实现各支路流量调控以适应混合动力汽车不同行驶工况下的热管理需求。本发明同时使用膨胀机、冷凝器及热交换器，实现余热回收利用，其中热交换器与空调/热泵系统相连，实现空调/热泵系统对动力系统进行额外热管理。整套系统集成度较高，占用空间少，适用工况广，可有效提升整车能源利用效率。