本实用新型公开了一种微波化学恒温控制系统，包括具有微波馈入装置的加热腔体、设于加热腔体内的微波化学反应器以及PLC换热控制装置，所述PLC换热控制装置包括PLC控制器、与所述PLC控制器电连接的用于对所述微波化学反应器进行换热的换热装置以及与所述PLC控制器电连接的用于检测所述微波化学反应器的温度的温度检测元件；所述换热装置包括一冷却器、设于所述微波化学反应器内的换热管道、第一管道、第二管道以及一动力泵；所述第一管道的第一端通过所述动力泵与所述冷却器的冷却液输出端连接、第二端与所述换热管道的输入端连接，所述第二管道的第一端与所述换热管道的输出端连接、第二端与所述冷却器的输入端连接。