本申请属于混凝土养护技术领域，尤其涉及一种大体积混凝土养护系统及其施工方法，大体积混凝土养护系统，包括温度感应元件，安装在混凝土结构内部的钢筋上；冷却水循环系统，包括第一水泵、冷水机和冷却水管，冷却水管布设在混凝土结构的内部；复合层，包括输水管网和湿度传感器；湿度补偿系统，连接输水管网；控制开关。这种养护系统通过控制开关、温度检测元件、复合层、冷却水循环系统、湿度补偿系统有机结合，实现了大体积混凝土施工全过程、自动化、智能化的养护，极大的节约人力资源。大体积混凝土养护系统的施工方法，在混凝土结构的钢筋笼内部安装温度感应元件；在混凝土结构内部设置冷却水管；封模浇筑；铺设复合层；连接控制开关。