本发明提供一种提升低废热和回收高废热联合系统及其运行方法，包括蓄热分层储罐上连接低废热提升机构、高废热回收机构和供热加温机构，底部连接低温回水管；低废热提升机构包括低热提升管路和低热循环回路，低热提升管路上串接低热吸热循环泵和水源热泵设备，低热循环回路按照水流方向呈闭合串接低温废热产生设备、废热池、低温供热循环泵、水源热泵设备、冷却水池及设备冷却循环泵；高废热回收机构包括高热回收管路，高热回收管路上串接高热回收循环泵和高温废热产生设备；供热加温机构包括供水循环回路和高温供热管路，供水循环回路按照水流方向呈闭合串接锅炉循环泵、热水锅炉及板式换热设备，高温供热管路上串接供热循环泵和板式换热设备。