本发明提供一种二氧化碳和氢气生产甲醇的方法和系统，包括：二氧化碳透平压缩机、氢气透平压缩机、预热器、甲醇反应器、高压精馏塔、甲醇回收塔和加压风机；二氧化碳透平压缩机入口与二氧化碳源连接，二氧化碳透平压缩机出口与预热器冷侧入口连接，氢气透平压缩机入口与氢气源连接，氢气透平压缩机出口与预热器冷侧入口连接，预热器冷侧出口与甲醇反应器顶部入口连接；甲醇反应器底部出口与预热器热侧入口连接，预热器热侧出口与高压精馏塔入口连接，高压精馏塔的底部出口与甲醇回收塔的入口连接，高压精馏塔的顶部出口与加压风机入口连接，加压风机出口与预热器冷侧入口连接。本发明具有工艺流程短，设备投资降低，节能降耗，运行成本低的优点。