本发明提供一种具有交叉形混合结构微通道反应混合装置，包括物料进口段(1)、物料出口段(2)和混合段(3)，所述物料进口段(1)通过混合段(3)与物料出口段(2)连接；所述物料进口段(1)设置有a物料进口(11)、和b物料进口(12)；所述物料出口段(2)设置有物料出口(21)；所述混合段(3)包括多个混合单元，且多个所述混合单元中至少有一个X形交叉混合单元(31)。本发明微通道反应混合装置，通过将混合段设计成X形交叉混合单元，独特的管道结构可以实现物料快速、均匀混合，强化了传质传热。进一步的，通过将X形交叉混合单元和立体柱形混合单元结合，打破原有混合器周期混合单元的限制，明显提升混合指数。