本发明公开一种利用液化天然气冷能捕集二氧化碳的联合动力循环方法及其系统。该系统包括利用LNG冷能的空气分离装置、富氧燃烧的燃气轮机循环装置、高压蒸汽动力循环装置、CO2分离液化装置和LNG冷能动力循环装置。本发明将LNG通过富氧燃烧的燃气轮机循环装置发电并产生富含CO2和水的高温烟气，并通过高压蒸汽动力循环装置来回收烟气热量，生产18MPa以上的高温高压蒸汽，提高天然气的发电效率；再者，将LNG冷能依次用于空气分离装置、LNG冷能动力循环装置和CO2分离液化装置，充分利用LNG冷能来降低CO2捕集的能耗，使得联合动力循环具有较高的发电效率和较高的CO2捕集率，实现液化天然气冷能的高效利用。