一种用于热轧高强度钢筋的水雾汽化冷却装置及方法，属于轧钢技术领域。装置包括供水供气系统、水雾汽化冷却装置六段、红外测温仪和计算机操作系统。其中，供气供水系统由总水管、过滤网、总气管、储气罐、阀架系统、供水管和供气管组成。阀架系统的各压力表和流量计分别将供水和供气的压力和流量参数通过远程仪表信号传送给计算机操作系统。本发明的用于热轧高强度钢筋的水雾汽化冷却装置，通过水雾汽化冷却喷嘴分组分段的阶梯式加速冷却方式，控制晶粒细化与贝氏体转变，在避免传统穿水冷却导致马氏体环形成的前提下，显著提高了热轧钢筋的强度，并获得了所需的伸长率、强屈比和抗震性能，降低了合金含量和新水消耗量，同时防止了穿水冷却造成的钢筋表面红锈的生成。