本发明提出一种一体式水冷散热装置，包括多个液冷板、提手固定座、提手以及锁定结构，其中：液冷板用于固定中央处理器并对中央处理器进行散热；提手固定座固定在液冷板之上；提手与多个液冷板中的两个液冷板上的提手固定座相连；锁定结构贯穿提手固定座的一部分并嵌入到提手中以将提手与所述提手固定座锁定。通过本发明提出的一种一体式水冷散热装置，将两个液冷板通过把手固定，并将CPU的辅助结构即中央处理器扣件设计成与水冷板嵌合的一体式结构，并将CPU固定在水冷板与CPU中央处理器扣件之间，便可实现单人同时安装两个CPU水冷散热器的便捷方式。优化组装和运维的拆装便捷性，提高CPU安装可靠性。