本实用新型揭示了一种带冷却控制的超高温油温机，其包括形成循环回路的循环泵送装置、有机热载体炉、客户端，有机热载体炉的输出侧设置有比例三通阀分第一管道和第二管道两路连通至客户端中，第二管道上设置有热交换器且第二管道中的导热油经该热交换器与一冷却循环单元进行热交换，客户端与循环泵送装置连通的回油管上设置有集气罐，循环泵送装置的输入端通过补油管连接一高位膨胀罐，高位膨胀罐经第一注油管连接一低位储油槽，低位储油槽与第一注油管之间设置有注油泵，注油泵的输出端设置有一总排油管且其输入端设置有一总注油管。本实用新型温度稳定性好，系统控制精度高且能够实现较大温度范围内的控制。