本发明公开了一种采空区散料回运回填系统及方法，包括装载机构，装载机构包括给料设备、装料设备、提升轨道、仓下运输设备，给料设备的下侧设置有装料设备，装料设备的下侧设置有仓下运输设备，装料设备的一侧设置有提升轨道；运输机构，运输机构包括集装袋、自卸单轨吊挂钩、挂钩间连杆、牵引装置和运输轨道，集装袋的上端设置有自卸单轨吊挂钩，自卸单轨吊挂钩之间设置有挂钩间连杆，自卸单轨吊挂钩的一侧设置有牵引装置，自卸单轨吊挂钩的上侧设置有运输轨道；堆码机构，堆码机构包括升降连杆、承载平台和推袋部件，升降连杆的上端设置有承载平台，承载平台的上端设置有推袋部件。本发明具有对散料的粒度要求低、运输的小时运量大的优点。