本发明公开了一种内置冷却器的熔体流道恒温器、系统及应用，该恒温器包括一流体流经的腔室和一内置于所述腔室内的冷却器，所述腔室的相对两端分别设置有流体入口和流体出口；所述冷却器包括一内部设有冷媒储存室的导热壳以及定位于其壳体上并凸入壳体与腔室内壁间空间的导流导热部件；所述冷媒储存室分别连接外部的冷媒输入管路和冷媒输出管路；经流体入口进入腔室的流体，途经壳体外部与腔室内壁间间隙并经所述导流导热部件的导流与导热后，汇聚至流体出口后流出。