本发明提供一种冷轧辊辊面热处理方法及热处理系统，采用双频感应连续淬火对冷轧辊辊面进行热处理，方法包括如下步骤：S1：设定工频线圈和中频线圈的起始加热功率；S2：冷轧辊沿其轴向依次穿过所述工频线圈、所述中频线圈以及一喷水圈；S3：分别设置于所述工频线圈上的至少两个温度传感器和分别设置于所述中频线圈上的两个温度传感器实时监测温度信号；S4：根据所述温度信号对所述工频线圈和所述中频线圈的加热功率进行调整。本发明提供了一种冷轧辊辊面热处理方法及热处理系统，可以解决现有技术中热处理工艺无法准确设定工频线圈和中频线圈的起始功率、且线圈功率调节滞后的问题。