本实用新型涉及烧结机技术领域，具体是一种自冷式热风循环烧结机，包括烧结台车、烧结段循环系统和冷却段循环系统，所述烧结台车自机头向机尾依次设有铺料机构和点火器，所述烧结台车自所述点火器至机尾分为烧结段和冷却段，所述烧结段循环系统包括依次连接的第一风箱、第一风道、第一除尘器、脱硫脱硝装置、第一引风机和热风罩，所述热风罩设置在所述烧结段上方；所述冷却段循环系统包括依次连接的第二风箱、第二风道、第二除尘器、第二引风机和冷风罩，所述冷风罩设置在所述冷却段上方。通过设置两循环系统，分别对烧结段和冷却段产生的烟气进行有效利用。