本实用新型公开了一种恒温冷却系统，该恒温冷却系统包括水箱、冷却组件、抽吸组件和除水组件，水箱用于储存冷却液；冷却组件内设置有冷却通道，冷却组件用于对激光切割机的激光发射器进行冷却；抽吸组件包括抽吸泵和管道，抽吸泵设置于水箱的顶部，并与水箱内部相连通，管道的一端与水箱内部连通，管道的另一端经过冷却通道后与抽吸泵相连接，抽吸泵用于通过管道抽取水箱内的冷却液经过冷却通道后，将冷却液送回至水箱内，以使冷却组件对激光发射器进行冷却；除水组件设置于管道上靠近水箱外侧壁的一处，除水组件包括换向阀，换向阀能够使管道与外界空气连通，以使抽吸泵抽空管道内的残余冷却液。