本发明公开了一种列车牵引系统及其控制方法，列车牵引系统包括蓄电池、牵引逆变器、辅助逆变器、牵引电机、直流接触器和传动控制单元。在进入蓄电池牵引模式后，传动控制单元控制直流接触器闭合，控制牵引逆变器运行于逆变模式，将直流电转换为交流电为牵引电机供电；在进入无火回送模式后，传动控制单元控制直流接触器闭合，控制牵引逆变器运行于逆变模式，由蓄电池通过牵引逆变器为牵引电机提供励磁电压，使得牵引电机进入发电模式，控制直流接触器断开，控制牵引逆变器运行于整流模式，牵引电机产生的电能为列车辅助设备供电。本发明通过一套装置实现列车的蓄电池牵引功能和无火回送功能，并保证列车辅助设备在无火回送过程中能够正常运行。