本发明公开了一种变形镜整体式水冷散热机构，包括：热沉、镜体、致动元件和两个水接头，热沉内设有顶部敞开的盛放槽，热沉上设有进水口和出水口且设有多个镜腿，每个镜腿在竖直方向穿设在热沉上。镜体设在热沉的顶部，且镜体的下表面与每个镜腿的上表面相连。致动元件上设有多个致动腿，多个致动腿分别与多个镜腿的下表面连接以通过控制每个致动腿的致动量控制镜体的形变量。两个水接头分别与进水口和出水口连通。根据本发明实施例的变形镜整体式水冷散热机构，穿过镜体的激光的热量会被热沉中的冷却液吸收，避免了致动元件被该穿过镜体的激光照射而影响致动元件的工作性能，从而镜体的形变量不受温度浮动的影响，提高了变形镜的稳定性。