本发明公开了一种半导体制冷系统，涉及温度控制技术领域，包括制冷单元、导热金属、电路板和连接板；制冷单元位于连接板的一端面上，制冷单元包括半导体制冷片、冷端金属和热端金属，半导体制冷片设于热端金属和冷端金属之间；导热金属与电路板设于连接板的同一端面上；电路板上设有将外部的供电传输至制冷单元的接线端子，且接线端子与制冷单元中的半导体制冷片通过导线连接。本发明提供的制冷系统中的半导体制冷片立式放置，且水冷管道设于制冷系统的内部，提高了空间利用率高和功率密度高，具有易于拓展和维护方便等优点。