本发明涉及一种恒温阀在线清洗装置，所述恒温阀包括阀座和固定安装在阀座上的阀芯，所述阀座与阀芯连接的连接部的外周侧设有外螺纹，所述阀芯通过螺纹连接的方式固定安装在所述连接部的内侧，所述恒温阀在线清洗装置包括两端开口且两端的开口部均可关闭的筒形外壳、滑动安装在所述外壳内的轴；所述轴的轴向长度大于所述外壳的轴向长度，所述阀芯可固定安装在所述轴的第一端；所述外壳上设有可开闭的第一阀，所述第一阀控制外壳内部流体通道的启闭。本发明的恒温阀在线清洗装置能对正在使用的恒温阀进行在线清洗维护，且体积小、操作方便、密封性能好。