一种连续生产双级热泵海水淡化系统及方法，属于能源与动力领域。该系统包括海水淡化子系统和双级热泵循环子系统。海水淡化子系统按照自然海水流向依次包括预热器（1）、循环泵（15）、第三管壳换热器（14）、冷凝器（2），气液分离器（3），蒸发器（4）、第一壳管式换热器（5）、第二壳管式换热器（6），淡水罐（8）和真空泵（7）。双级热泵循环子系统按照有机工质流向，依次包括压缩机（12）、油分离器（10）、冷凝器（2）、第三壳管式换热器（14）、工质罐（11）、第一节流阀（9）、第二节流阀（13）、第一壳管换热器（5）、第二壳管换热器（6）、干燥器（17）、蒸发器（4）。该系统具有低能耗的特点。