本发明涉及激光焊接技术领域，公开了一种冷热一体式激光焊接预热处理装置，包括第一装置板体，所述第一装置板体顶部设置有冷热交替机构和吸尘除尘机构；所述冷热交替机构包括方形孔、固定筒、第二装置板体、冷却箱体和半导体制冷片；所述第一装置板体顶部四角均固定连接有固定筒，所述固定筒顶部贯穿固定有第二装置板体，所述第一装置板体和第二装置板体内部均开设有方形孔，所述方形孔内部固定连接有半导体制冷片。本发明通过在装置板体内部设置有半导体制冷片，可以同时利用半导体制冷片的冷热两端，对未焊接的焊接件进行预热，对已焊接的焊接件进行冷却，能够同时进行冷却和预热，提升了装置的功能性。