本实用新型公开了一种冻干机控温系统，包括低温复叠系统、高温制冷系统和导热油循环系统，导热油循环系统包括导热油管路和用以驱动导热油管路中的导热油循环流动的循环泵，导热油循环系统中还包括第一换热器和第二换热器，第一换热器和第二换热器的热媒层均与导热油管路相连，第一换热器位于第二换热器的下游，高温制冷系统与第二换热器的冷媒层相连，低温复叠系统与第一换热器的冷媒层相连。低温复叠系统和高温制冷系统对导热油循环系统中的导热油进行降温，使冷阱达到更低的温度，从而实现有机溶剂的快速捕集。另外，冻干机控温系统可提高冷却效率，而且低温复叠系统和高温制冷系统均可单独冷却导热油，因而具有更高的稳定性。