本发明提供了一种冷冻消融回温系统及方法。其中，回温系统包括制冷源、控制模块、进液管路、球囊和排气管路，制冷源与进液管路连接，进液管路与球囊连接，球囊与排气管路连接，控制模块与制冷源电连接；控制模块被配置为：获取回温时间参数；按预设控制策略，根据回温时间参数确定温度控制参数；根据温度控制参数生成进液控制信号和排气控制信号，以通过进液控制信号控制进液管路从制冷源获取制冷剂，以及通过排气控制信号控制排气管路从球囊排出回液。通过这样的设置，使球囊温度以预设回温速率进行回温，提高冷冻消融手术治疗效果。