本实用新型公开了一种运载火箭的级间冷分离结构，包括前舱体，尾端连接有分离弹簧顶杆支架；后舱体，前端通过级间分离连接解锁装置和前舱体的尾端相连；后舱体上连接有与分离弹簧顶杆支架的位置对应的分离弹簧支座；级间分离连接解锁装置用于锁定前舱体和后舱体，并在接收到分离指令后解除前舱体和后舱体之间的锁定；分离弹簧组件，弹性支撑在分离弹簧支座和分离弹簧顶杆支架之间，具有为前舱体和后舱体提供分离冲量的弹性件。通过在前舱体和后舱体之间设置分离弹簧组件，当级间分离连接解锁装置在火工作用下断开时，分离弹簧组件的弹性件产生驱使前舱体和后舱体相互远离的作用力，可以提高前舱体和后舱体的分离速度，提高箭体分离时的安全性。