本发明公开了一种机房用热管复合型空调机组及其控制方法，其特征是空调机组中的冷源系统由热管模块和制冷模块复合构成；制冷模块是以压缩机组、冷凝器、节流机构、蒸发冷凝器的蒸发通道等构成第一工质循环回路；热管模块是以室内换热器、主电磁阀、风冷换热器、蒸发冷凝器的冷凝通道、储液器和液泵等构成第二工质主回路；在室内换热器的出口与蒸发冷凝器的冷凝通道的入口之间设置旁通支路，在旁通支路中设置旁通电磁阀。本发明将宽环温带分解为制冷区、复合区和热管区三个功能区，冷源系统针对不同的功能区相应切换运行制冷循环、复合循环和热管循环工作模式。本发明可最大化利用室外自然冷源，实现低成本运行和节能。