本实用新型属于电子器件冷却技术领域，尤其为一种高热流密度电子元器件散热装置，包括冷却板、散热板和微型泵，所述冷却板内开设有冷却腔，所述散热板内开设有散热腔、进水腔和排水腔，所述进水腔和排水腔分别位于散热腔的两侧，所述冷却板的一侧外壁上固定连接有与冷却腔相连通的第一连接管，所述第一连接管远离冷却板的一端延伸至进水腔内，所述散热腔的两侧内壁上等间距固定安装有散热翅片组。本实用新型实用性高，通过设置具有高效导热效果的冷却板能快速吸收高热流密度电子元器件发出的热量，通过设置与冷却板相适配的具有高效散热效果的散热板，能对冷却板吸收的热量进行快速的散热，整体散热效率高，使用可靠。