本发明涉及一种全内冷式离心压缩机，压板、径向轴承及油封组件依次套在压缩机主轴上，碳环密封组件也套在压缩机主轴上，叶轮后盖板套在碳环密封组件外圈，在扩压器后隔板，扩压器前隔板，叶轮后盖板，叶轮前盖板处分别开设冷却水槽，这些水槽与进出冷却水管相连。压缩机工作时，水槽内冷却水与压缩机内压缩气体之间进行热交换，从而达到冷却压缩气体的目的，最大限度地逼近等温压缩过程。叶轮后盖板冷却水槽中的冷却水在冷却压缩气体的同时，还可与碳环密封组件进行热交换，使碳环磨损减小，从而延长密封的使用寿命。本发明的全内冷方式不需增加额外的机械部件，可避免外冷式庞大机械结构的缺点。本发明可直接用于单级离心压缩机的设计和生产。