本实用新型公开了一种金属热处理冷却装置，涉及金属材料热处理技术领域，包括物料放置台、物料冷却架、侧板和安装板；所述物料放置台下方设有支架，所述物料放置台的一端置于冷却腔内，并且固定在喷液挡板上，在所述喷液挡板上设有导流槽；所述喷液挡板的上方设有顶盖，在顶盖上设有喷淋装置，所述喷淋装置通过管道与液泵连通；所述顶盖固定在侧板上，所述侧板上还设有运动轨道和排风扇，在运动轨道上安装有物料冷却架，所述物料冷却架上设有圆杆；其中，所述物料冷却架和圆杆均置于冷却腔内。本实用新型采用逐步冷却的方法，能提高工件的加工品质，提高加工效率；装置的喷淋机构采用水循环结构，既能达到缓步降温的效果又节约了成本。