本实用新型提供的一种冷却系统及正电子发射断层成像系统，包括冷却系统，冷却系统用于对正电子发射断层成像系统进行冷却，包括冷源、冷却装置以及冷凝装置，所述冷却装置、冷凝装置与所述冷源连接，所述冷凝装置与所述冷却装置设置在所述正电子发射断层成像系统的机架内，所述冷却装置与所述冷凝装置间空气导通，该方案相对于现有技术，在正电子发射断层成像系统工作时，正电子发射断层成像系统内的发热器件会释放热量，使冷却装置与冷凝装置之间具有温度差，如果在正电子发射断层成像系统的环境空气中产生冷凝水，会在冷凝装置上首先产生凝水。