本发明公开了一种油电双驱动船舶的动力源电能回收利用系统及方法，柴油发动机输出轴与舵桨连接；推进电机转子轴与舵桨连接；电池组第一接口连接充电设备，电池组第二接口通过电源控制模块连接推进电机；均压模块与电池组间接性连接，以平衡电池组中各个电池包的电压，均压模块上设置一电压检测单元。在柴油发动机工作模式下，且柴油发动机的负荷率小于85％时，控制柴油发动机通过齿轮减速箱带动推进电机运转发电；馈电给电池组充电；根据主充电池E2与所在电池包的电压差，调整均压模块的升压比例，通过均压模块均衡各个电池包上的电压。本发明利用发电机组多余能力对锂电池进行充电，以实现油电双驱动船舶的动力源回收利用，提升续航能力。