本申请涉及一种循环冷却式罗茨真空泵，包括带有泵腔的泵体，泵体上分别开设有进气口和出气口，泵腔内转动连接有两个转子，其特征在于：还包括气液分离组件，两个转子上分别开设有冷却通道，泵体上设有储水腔和分离腔，储水腔分别连通分离腔和两个冷却通道，且储水腔与泵腔相邻，分离腔分别连通进气口和泵腔，气液分离组件设置在分离腔内，气液分离组件用于对进入分离腔的混合气体进行气液分离，并将液体送入储水腔气体送入泵腔。储水腔内的液体对相邻的泵腔进行冷却，减小泵腔出现的高温的可能性；并通过在转子上开设冷却通道，使出水腔内的液体流入冷却通道，对转子进行冷却，减小罗茨真空泵运行过程中发热出现咬死、抱死现象的可能性。