本实用新型提供了一种低温深海模拟装置，该低温深海模拟装置包括：第一耐压筒，其外周设有冷却通道；或，第一耐压筒侧壁内设有冷却通道；多个导热翅片，其安装于第一耐压筒内壁上；第一制冷机，其一端通过第一管道与冷却通道一端连通、另一端通过第二管道与冷却通道另一端连通；增压水箱，其通过第三管道与第一耐压筒连通，第三管道上设有增压泵。本实用新型通过在第一耐压筒内壁安装导热翅片，在第一耐压筒内水压增至预定压力后，确保压缩热能快速通过导热翅片传导至第一耐压筒，并通过循环冷却介质带到外部冷源，维持第一耐压筒内温度为指定温度，相比传统技术中仅通过冷却介质降温，本实用新型的低温深海模拟装置降温速率更高，试验效率更高。