本发明涉及一种高寒地区地铁空调系统及其控制方法，其中，第四防火阀、回/排风机、第三风阀、第三防火阀和排风道依次相连，新风道、过滤器和净化器依次相连，净化器出口分为两路，一路经第一防火阀、第一风阀和新风机后接入第一混风箱，另一路经第二防火阀和第二风阀后接入第一混风箱。第五防火阀、第二混风箱、第七风阀、组合式空气处理机组、第六风阀和第一混风箱依次相连。旁路管道连接第一、第二混风箱，第五风阀安装在旁路管道上。本发明成本较低，能够解决冬季组合式空气处理机组内表冷器冻裂问题，同时，解决组合式空气处理机组故障时整个系统无法运转的问题，实现空调系统的自动闭环控制，节能降耗的同时保障站内弱电机房的环境温度。