本发明公开了一种分时分段升温的蓄热式采暖系统，包括压缩机、气液分离器、四通阀、以及介质循环管路，所述介质循环管路包括中温蓄热器、膨胀阀、第一三通阀、第二三通阀、蒸发器、以及高温蓄热器，其中，所述高温蓄热器与所述蒸发器并联设置，所述中温蓄热器串联在四通阀和膨胀阀之间的管路上，本系统在阶段一下运行时，系统利用蒸发器从低温空气中吸收低品位的热量，经过热泵升温后，储存在所述中温蓄热器中供阶段二使用；本系统在阶段二下运行时，系统从所述中温蓄热器中吸收热量，经过热泵升温后，储存在所述高温蓄热器中加热循环水，其中，所述阶段一和阶段二交替进行，实现高温热水的制取。