本发明公开了一种太阳热能与空气热能互补的热泵供暖系统，包括压缩机，压缩机的出口与高温冷凝器的进口连接，高温冷凝器的出口与气液分离器的进口连接，气液分离器的出口分别与低温冷凝器、第二节流阀的进口连接，低温冷凝器的出口依次连接有第一节流阀、低温蒸发器，第二节流阀的出口与高温蒸发器的进口连接，低温蒸发器的出口与高温蒸发器的出口连接且与压缩机的进口连接，高温蒸发器连接有太阳热能收集装置，高温冷凝器依次与供暖末端装置、循环泵d、低温冷凝器连接，形成闭合回路。本发明热泵供暖系统解决现有热泵机组无法规格化生产、太阳能热泵难以规模化应用以及不能同时利用太阳热能和空气热能的问题。