本发明提供一种隧道施工期空气幕保温系统及其控制方法。该系统包括保温隔热框架、多气流空气幕装置、移动式热风空气幕装置、监测装置、控制器和配电装置；保温隔热框架设置在隧道洞口段，在保温隔热框架上设置有行驶通道，在行驶通道上方的保温隔热框架上设置有多气流空气幕装置；移动式热风空气幕装置设置在隧道内的衬砌台车的前端；监测装置包括第一温度传感器、第二温度传感器和风速传感器；控制器分别连接多气流空气幕装置、移动式热风空气幕装置和监测装置；配电装置分别与多气流空气幕装置、移动式热风空气幕装置、监测装置和控制器电连接。本发明能够有效阻隔外界寒冷气流侵入隧道内部，提高隧道洞内作业环境温度。