本发明公开了一种高韧性高耐磨冷作模具钢及其加工工艺，该模具钢中各化学组分的重量百分比为：C 0.9-1.1%、Si 0.8-1.2%、Mn 0.2-0.5%、Cr 7.5-9.0%、Mo 1.7-2.2%、V 0.15-0.3%、Ti 0.05-0.10%、Ce 0.03-0.05%、La 0.015-0.030%、P≤0.025%、S≤0.015%，余量为铁和杂质。本发明采用稀土元素Ce、La进行变质处理，可以改善冷作模具钢凝固过程中碳化物的偏析，有利于冷作模具钢性能的提高。本发明采用了合理的热处理工艺，合适的退火处理以及采用高淬高回的方式，使模具钢的硬度性能和耐冲击性能都有显著提高。本发明的高韧性高耐磨冷作模具钢与现有的冷作模具钢相比，具有更高的耐磨性、强韧性以及抗回火稳定性。