本发明公开了一种压缩超临界二氧化碳蓄能蓄热系统及其工作方法，属于蓄能领域。该系统包括电动机，压缩机，低压超临界二氧化碳储罐，冷却器，蓄热器，高温油罐，高压超临界二氧化碳储罐，低温油泵，低温油罐，高温油泵，预热器，回热器，加热器，透平和发电机。在电网负荷低谷期将电能用于压缩超临界二氧化碳，在电网负荷高峰期释放压缩超临界二氧化碳推动透平做功发电。本系统可以同时蓄能蓄热，实现常规的“削峰填谷”，且与传统的压缩空气相比，可以减小储罐的体积，节省压缩功，加入导热油循环，可以提高整个系统的热效率。