本发明属于气体流量检定技术领域，具体涉及旁通式天然气流量自动检定控制系统及其控制方法。包括第一级压力调节机构、第一级流量调节机构、第二级压力调节机构、第二级流量调节机构、第三级流量调节机构和背压调节机构；所述第一级压力调节机构与第一级流量调节机构连接；所述第一级压力调节机构、第二级压力调节机构连接、第二级流量调节机构依次连接；所述第二级流量调节机构与第三级流量调节机构连接；所述背压调节机构与第三级流量调节机构连接。本发明具有多支路、多参数的联动调节功能，且具有高效、稳定、自动的特点。