本发明公开了一种冷轧立式退火炉非稳态加热段温度控制方法及系统，其包括：获取目标退火炉温度，基于目标退火炉温度以及退火炉温度与带钢厚度的对应关系，分别计算带钢的当前卷和下一卷的基准厚度；当前卷的第一端与下一卷的第二端焊接；根据当前卷的基准厚度、实际宽度、实际厚度、下一卷的基准厚度、实际宽度、实际厚度、不同规格炉区速度以及退火炉的运行速度，计算当前卷和下一卷在加热段的热负荷输出差值；根据当前卷与下一卷的焊缝在退火炉中加热段或均热段所处的位置，按照预设策略确定加热段的热负荷输出。实现灵活地调整加热段的热负荷输出，确保获得适当的温度，避免由于温度不均导致的带钢跑偏问题。