本发明公开了一种适用于准分子激光器的恒温控制系统，其包括干路及支路，所述恒温控制系统还包括设置在所述干路上的电磁阀、第一流量传感器、分流器及集流器、设置在所述支路上的第一比例阀、第二比例阀、第二流量传感器、第三流量传感器、自动控温腔体及第一单向阀、下位机及与所述下位机通讯的工控机。所述工控机用于发送指令以控制准分子激光器的重复频率，并将所述重复频率信息通过RS485协议传输给所述下位机；所述下位机用于根据所述重复频率信息相应地控制所述第一比例阀及所述第二比例阀的流量，进而以所述重复频率为前反馈自动控制所述自动温控腔体的温度维持在目标温度。