本实用新型提供一种复叠式空气源热泵热水机组，具体涉及空气源热泵设备领域，其包括：低温单元、高温单元、冷凝蒸发换热器和控制器，所述低温单元包括风机、第一换热器、第一气液分离器、第一四通换向阀、第一储液器、经济器和变频压缩机，所述高温单元包括第二换热器、第二气液分离器、第二储液器、第二四通换向阀和定频压缩机，所述第一储液器内装有低温制冷剂，所述第二储液器内装有中温制冷剂。本实用新型复叠式空气源热泵热水机组能够在严寒工况下正常运行，利用低温空气制取高温热水，低温单元通过冷凝蒸发换热器将热量传递至高温单元，从而提高了高温单元的制热效率和制热温度，通过控制器的控制，提高了机组的经济性。