本发明公开了一种应用于脉冲电场处理室的半导体冷却装置。该半导体冷却装置的进水部的进水腔，出水部的出水腔和冷却外套都为方形空腔结构，进水腔位于出水腔内，出水腔位于冷却外套内；进水腔分流底设有通孔；出水腔上支撑环和出水腔下支撑环间隔地套装在进水腔外表面与出水腔内表面之间；出水腔上支撑环和出水腔下支撑环都设有通孔；底半导体冷却组件和环半导体冷却组件都由TEC101705半导体制冷片组成，底半导体冷却组件和环半导体冷却组件都分别与电源连接；本发明解决现有脉冲电场处理室直接冷却水冷却方法模块性差、冷却效率低和实时性差等问题，具有安装灵活、模块化强和使用方便等优点。