本发明属于热力管道施工技术领域，并公开了一种热力管道覆土预热施工方法及预热系统，包括：开挖沟槽，铺设供水管道和回水管道，回填砂土；连接预热装置，并在各管道上安装温度传感器；记录所述供水管道和所述回水管道的初始状态数据；确定预热温度，基于预热温度通过预热装置对各管道进行管道升温操作；按照预设周期采集管道升温操作过程中各管道的实时状态数据，其中，所述实时状态数据包括实时温度数据和实时位置数据；计算各管道的实时伸长量，当所述实时伸长量到达预设伸长量时，停止管道升温，完成管道预热。本发明所述技术方案能够根据不同地区的特征设定不同的回填厚度，降低不同环境对预热施工的影响。