本发明公开了一种发动机热管理系统，包括发动机水泵、第一支路、第二支路、第三支路和第四支路；第一支路上设有缸盖水套及设置在缸盖水套下游的缸盖阀，第一支路的进液端与发动机水泵的出液端连接；第二支路上设有缸体水套及设置在缸体水套下游的缸体节温器，第二支路的进液端与发动机水泵的出液端连接；第三支路上设有散热器阀及设置在散热器阀下游的散热器，第三支路的出液端与发动机水泵的进液端连接；第一支路的出液端、第二支路的出液端和第三支路的进液端均与第四支路连接。本申请降低整个冷却系统压损，进而降低发动机水泵的排量和扬程，即降低其功耗。同时可以保证发动机冷启动阶段，发动机缸体位置冷却液温度快速上升，改善冷启动排放。