本发明公开了一种设施农业热泵系统，包括：设置于大棚或日光温室内的一个压缩机和一个换向阀；以及并行设置且受控于自动控制单元的太阳能水源热泵单元、气环热泵单元和水环热泵单元。本发明的设施农业热泵系统，通过热泵技术，综合利用太阳能、大棚或日光温室内的空气源以及大棚或日光温室外部周围的水源，为大棚或日光温室内的作物提供了保温供暖条件，为作物创造了适宜的生长环境，抗御了大棚或日光温室的低温灾害，为作物寒冷季节正常生长、丰收奠定了基础；也用于作物高温季节降温除湿的需要。