本实用新型公开了一种高精度低温恒温水浴系统，它包括换能模块，换能模块通过管路连接有容器和水泵，水泵通过管路连接容器，容器内设有温度传感器，换能模块的顶部和底部分别设有半导体制冷片和加热板，半导体制冷片外设有散热片，散热片连接有散热模组，加热板电连接有驱动器，驱动器电连接有控制器，控制器与温度传感器电连接。系统采用半导体制冷片持续制冷，通过换能模块把冷量循环带出，控制器采用PID控制运算，通过加热板对换能模块加热调节；半导体制冷片使换能模块温度下降，通过容器内的温度传感器感应温度，并反馈到控制器，控制器控制加热板对换能模块进行加热，从而使得温度精确控制在预设温度内。