本申请提供了一种高精度线材应力退火装置，属于线材生产技术领域。该高精度线材应力退火装置，包括防护箱和退火保温组件。所述退火保温组件包括放置架、箱体、加热块、收卷件和风机，所述放置架、所述箱体和所述收卷件均设置于所述防护箱内，所述箱体与所述防护箱连通，且所述箱体内壁设置有保温层，所述加热块设置有两个，两个所述加热块均设置于所述箱体内，且两个所述加热块对称设置，所述风机固定安装于所述防护箱上表面，且所述风机与所述防护箱连通。通过上述的设置，可以有效的避免线材在退火过程中出现氧化现象，提高产品质量，同时，使得该设备的保温效果更好，热量散发减慢，降低了设备整体能耗。