本发明属于航天器推进技术领域，具体公开了一种离子电推进系统在全寿命周期下的工作方法，系统包括控制单元、电源处理单元、贮供单元以及离子推力器，控制单元用于确定离子推力器的最佳工作模式；获取当前状态下的电参数与流率参数，并与最佳工作模式下的最佳工作参数进行对比，若电参数与流率参数未达到最佳工作参数，则产生控制信息向电源处理单元和贮供单元发送；电源处理单元为离子推力器供电；贮供单元为离子推力器供气。本发明实现了离子推力器全寿命周期内时刻工作在最佳工作模式，且该工作模式下各工作参数为最佳，实现多模式电推进系统在深空探测领域自主运行，进而保障以离子电推进系统作为主推进的探测任务顺利完成。