本实用新型公开了一种具有温控装置的一体化污水处理设备，包括内箱体和包裹在内箱体外的外箱体，外箱体与内箱体之间形成换热隔腔，外箱体的外部设置有隔热层，内箱体内依次设置有相互隔开的第一厌氧区、第二厌氧区、好氧区、沉淀区和清水区，各区通过管道相互连通，空气能热水器的进水端设置有电磁阀，空气能热水器的出水端与热水箱的进水端连通，热水箱的出水端与换热隔腔的一端连通，换热隔腔的出水端与空气能热水器的回水管连通，热水箱内设置有温度传感器和液位控制器。本实用新型使厌氧区、好氧区温度控制在合适的温度范围内，使菌种成活率增加，提高了污水处理效果，解决了一体化污水处理设备在北方冬季、南方夏季不能正常运行的问题。