本发明涉及一种双级溢流阀、控制方法及液压系统，双级溢流阀包括主阀、先导阀、连接模块和电子控制单元，连接模块包括n个并联的支路，n>1，支路的两端分别连通主阀和先导阀，支路上设有动压反馈孔和电磁开关阀，各个支路上的动压反馈孔的尺寸不同，电子控制单元与各个支路上的电磁开关阀相连。与现有技术相比，本发明针对宽温域工况下的溢流阀调压失稳问题进行了改进。在调压过程中考虑了温度因素，温度发生变化后，切换至对应尺寸的动压反馈孔进行油液流通，从而在温度变化导致油液粘度变化的工况下使溢流阀保持稳定调压状态，可以适用于更多种极端温度变化的工作环境中并稳定工作，从而解决宽温域工况下的溢流阀调压失稳问题。