本实用新型公开了一种取样恒温系统，包括安装底框，安装底框的上表面分别设置有恒温机组，循环泵，恒温热交换器、温度调节阀，温度探头和连接管路，恒温机组的表面设置有显示面板。该取样恒温系统，通过设置安装底框的上表面设置有恒温装置，从而具有通过本设计的恒温装置便于根据样水的温度通过调节温度调节阀阀门的开度来调节冷却水的流量，样水与冷却水通过恒温热交换器进行热交换，实现精准控制样水温度的功能，冷却水通过循环泵循环利用，在冷却水不够和温度无法满足冷却效果时启动恒温机组补充冷却水，从而不仅避免了冷水机的频繁启停，延长了冷水机的使用寿命，还避免了大开大合的控制方式，可以大幅度降低能耗的特点。