本发明公开了一种基于级联型闭环PID调节的流体温度控制系统及控制方法，包括基于ARM架构CPU的控制器，制冷压缩机、冷凝器、干燥过滤器、前级节流电动调节阀、旁通电动调节阀、换热器和输送泵；控制器实时采集第一温度传感器、第二温度传感器、压力传感器输出的检测数据；当第二温度传感器检测的载冷剂温度值高于设定的温度阈值0.05℃时,控制器输出调节控制信号控制前级节流电动调节阀开度增大2%；当第二温度传感器检测的载冷剂温度值低于设定的温度阈值0.05℃时，控制器输出调节控制信号控制前级节流电动调节阀开度减小2%。本发明采用前级节流电动调节阀作为前级执行器，旁通电动调节阀作为后级执行器，实现对载冷剂温度的精密控制。