本发明公开了一种沥青混合料三级破碎系统，包括传输机构、送料机、筛分装置、第一成品料仓、第二成品料仓、第三成品料仓及第四成品料仓；筛分装置包括双层筛网结构的一级筛体、二级筛体及三级筛体，一级筛体用于将沥青混合料分离为一级大粒径颗粒、一级中粒径颗粒及一级小粒径颗粒，二级筛体用于将一级小粒径颗粒分离为二级大粒径颗粒及二级小粒径颗粒，三级筛体用于将二级小粒径颗粒分离为三级大粒径颗粒及三级小粒径颗粒。本发明还公开了一种基于沥青混合料三级破碎系统的沥青混合料三级破碎方法。采用本发明，可将沥青混合料细分为四档，保证单档成品料的粒径范围小，混仓率低，在规范合成级配范围内的可掺性高，级配控制也更为稳定。