本發明公開一種以空氣及水為儲能工質的聯合儲能系統及方法,所述系統包括空氣壓縮儲能單元、空氣膨脹釋能單元、水儲能單元、水釋能單元、釋能邏輯判斷單元和熱儲存循環回路;本發明基于氣、水共容艙以及蓄熱/換熱器的優化匹配,利用壓縮/不可壓縮流體的做功特性,將高壓空氣存儲的壓力能分階段釋放進行連續發電:優先利用水輪機釋放發電,剩余帶壓空氣吸收壓縮熱后再通過空氣膨脹機做功,實現壓縮儲能過程中所儲的壓力能、熱能的分類梯級高效利用,相比傳統壓縮空氣儲能技術,本發明有效提高了儲能系統的電轉換效率及對電網調控的快速響應能力,無補然、無污染、是實現清潔、高效、經濟大規模儲能的有效途徑。