本发明公开一种太阳能梯级蓄热系统，太阳能梯级蓄热系统包括蓄热装置和太阳能集热装置，所述蓄热装置包括依次串联的第一蓄热装置、第二蓄热装置和太阳能热泵，所述第一蓄热装置的最低蓄热温度、第二蓄热装置的最低蓄热温度和太阳能热泵的最低热量输入温度依次降低，所述太阳能集热装置的导热介质入口与太阳能热泵的导热介质出口连接，所述太阳能集热装置的导热介质出口与第一蓄热装置的导热介质入口连接。本发明提供的太阳能梯级蓄热系统可实现热量梯级储存和利用，具有能量利用效率高的优点。