本发明公开了一种石油设备自循环润滑冷却系统，包括供油子系统、冷却子系统、润滑子系统，自循环子系统，所述供油子系统、冷却子系统、润滑子系统组成润滑油循环回路，所述自循环子系统与冷却子系统连接，所述自循环子系统包括冷却水箱、加热水箱、水泵，所述冷却水箱、加热水箱与水泵的入水口并联，并通过水泵与冷却子系统连接，组成水路回路。本发明通过在自循环子系统内分别设置冷却水箱和加热水箱，在高温或低温工况下，可对润滑油采取加热和冷却的方式，保证润滑油处于最佳的油温，保证设备的正常运行，同时自循环子系统内的冷却水进行循环使用，极大的降低了循环水的消耗量，便于在补水困难的地点使用，降低现场基建要求。