本发明涉及微波源控制技术领域，提供一种工业用微波源分层混合智能控制系统和控制方法，能保证新型大功率微波源安全运行的控制目标，并实现微波能的高效应用，所述控制系统，包括感知层子系统，用于对微波源和被加热媒质的状态进行检测；计算层子系统，用于在加热前，对微波源进行参数设置，并在加热过程中，根据感知层子系统获取的微波源和加热媒质状态数据，进行信息处理；优化层子系统,对于计算层处理后的数据进行数据融合,并根据融合后的数据实时配置工业微波源的调节方案；安全层子系统，根据优化层子系统获得的调节方案，对工业微波源进行实时的功率控制。