本发明公开了一种机油恒温装置，包括热交换器、外部介质循环管路、机油循环管路，热交换器上设有分别连通于机油循环管路中和外部介质循环管路中机油换热管路、外部介质换热管路，机油循环管路包括主进油路和主回油路，机油循环管路上设有进油温度传感器，主回油路上设有用于对发动机油进行比例调节控温的三通阀，主进油路分成第一、第二油路，第一油路与三通阀其中一个进油口相连，第二油路与机油换热管路的进油端相连，机油换热管路的出油端与三通阀的另一个进油口相连，三通阀的出油口与主回油路相连，本发明通过三通阀控制流入到热交换器内的油液的流量与不流入热交换器的流量进行一定的比例混合，精确的控制了流入到发动机内的油温。