本发明公开了制冷系统、冰箱及控制方法，制冷系统包括：连接形成冷媒循环回路的压缩机、主冷凝器、节流组件、以及蒸发器组，蒸发器组包括：冷藏蒸发器以及至少两个冷冻蒸发器，主冷凝器与蒸发器组之间连接有气液分离器；冷藏蒸发器与旁通支路并联连接气液分离器的出液口，所有冷冻蒸发器依次串联连接，且每个冷冻蒸发器的进口均连接气液分离器的出气口；冷藏蒸发器、旁通支路以及冷冻蒸发器的通断状态均可控。本发明通过气液分离器分别向冷藏蒸发器和冷冻蒸发器独立供应冷媒，且冷冻蒸发器之间的串并联可以根据制冷需求灵活切换，实现各个间室的全变温设计要求。