本公开提供了一种碳纤维原丝干燥致密化系统及方法，系统包括控制装置以及沿碳纤维原丝的移动方向依次设置于箱体内的多个加热辊、张力传感器、张力调节装置以及牵伸驱动器，控制装置分别与张力传感器、张力调节装置和牵伸驱动器连接。张力调节装置包括第一旋转轴以及与第一旋转轴连接的多个伸缩叶片，第一旋转轴带动多个伸缩叶片转动以使碳纤维原丝移动，控制装置被配置为基于张力传感器检测得到的碳纤维原丝的张力值，控制多个伸缩叶片中的至少一者沿第一旋转轴的径向方向移动，以使碳纤维原丝的张力值处于预设范围。本公开通过设置于张力调节装置上的至少一个伸缩叶片对纤维张力进行调节，在不影响纤维干燥致密化效果的同时，提高张力控制精度。