本发明公开了一种支线超临界二氧化碳管道投产系统与方法，所述系统包括干线介质引入系统、投产与泄放控制系统、末端泄放系统以及仪表检测系统，所述干线介质引入系统连接上游超临界二氧化碳干线管道，所述干线介质引入系统设置有支线投产过程调压旁路；所述投产与泄放控制系统与干线介质引入系统的调压旁路相连，所述末端泄放系统设置在支线末端站场，所述仪表检测系统包括多个压力变送器和温度变送器。本发明针对支线超临界二氧化碳管道输送投产前的介质流量控制、温度控制、压力充装等问题，从干线流量稳定、安全置换、阶梯压力充装等角度出发，在提供干线稳定下载量的情况下，实现了支线管道的安全、高效置换与压力充装。