本发明公开一种以空气及水为储能工质的联合储能系统及方法,所述系统包括空气压缩储能单元、空气膨胀释能单元、水储能单元、水释能单元、释能逻辑判断单元和热储存循环回路;本发明基于气、水共容舱以及蓄热/换热器的优化匹配,利用压缩/不可压缩流体的做功特性,将高压空气存储的压力能分阶段释放进行连续发电:优先利用水轮机释放发电,剩余带压空气吸收压缩热后再通过空气膨胀机做功,实现压缩储能过程中所储的压力能、热能的分类梯级高效利用,相比传统压缩空气储能技术,本发明有效提高了储能系统的电转换效率及对电网调控的快速响应能力,无补然、无污染、是实现清洁、高效、经济大规模储能的有效途径。