本发明公开一种无菌冷灌装机，包括：配料缸，用与储存未杀菌物料；杀菌机，具有与所述配料缸连接杀菌管路，用于对未杀菌物料进行杀菌；灌装阀/灌装阀组，与所述杀菌管路的出料端连接，用于实现无菌物料的灌装；其中，还包括无菌阀门，所述无菌阀门的进口与所述杀菌管路的出料端连接，所述无菌阀门的一个出口与至少两个相互并联的所述灌装阀/灌装阀组连接，所述无菌阀门的另一个出口通过无菌物料回流管与所述杀菌管路或所述配料缸连接；所述配料缸通过物料进管、物料回管与所述杀菌管路构成回路。本发明具有结构简单、灌装稳定高效、且无需无菌储罐的特点。