本发明公开了一种汽轮机两级旁路控制系统，所述系统包括高压旁路控制子系统和低压旁路控制子系统，且所述高压旁路控制子系统与所述低压旁路控制子系统相连接；其中，所述高压旁路控制子系统用于在火电机组发生快速甩负荷故障的情况下对流经汽轮机的主蒸汽进行分流控制；所述低压旁路控制子系统用于在火电机组发生快速甩负荷故障的情况下对所述高压旁路控制子系统所输出的出口蒸汽进行再分流控制以及完成回收工质。在本发明实施例中，通过利用高压旁路控制子系统和低压旁路控制子系统的协同运作可实现对主蒸汽的有效控制处理，使得汽轮机组可适应快速升降负荷状态，缩短机组启动时间，从而延长机组使用寿命。