本发明公开一种CO2地质封存方法及其系统，包括以下步骤：根据地质环境，确定CO2储层以及盖层；开挖CO2注入井以及咸水采出井，所述CO2注入井和所述咸水采出井均连通所述CO2储层；通过所述CO2注入井向所述CO2储层内注入CO2，同时，通过所述咸水采出井采出所述CO2储层内的咸水，降低所述CO2储层的压力，并提高所述CO2储层的孔隙可用空间；将CO2封存在所述CO2储层内；本发明在开挖CO2注入井的同时开挖咸水采出井，通过CO2注入井向CO2储层内注入CO2，同时，通过咸水采出井采出CO2储层内的咸水，以降低CO2储层的压力，并提高CO2储层的孔隙可用空间，从而能够显著的增大CO2储层的封存系数，进而提高CO2储层的封存总量，即提高CO2储层的封存能力。