本发明涉及电缆加工技术领域，特别是涉及一种耐寒电缆HDPE护套生产用分级冷却系统及冷却方法。本发明公开了一种耐寒电缆HDPE护套生产用分级冷却系统，包括依次设置的一级冷却水池、混水池、二级冷却水池和溢水池，一级冷却水池、混水池、二级冷却水池和溢水池内均设有感温装置，一级冷却水池、混水池和二级冷却水池的上侧均设有电缆通过孔；混水池的底部设置有加热装置，且混水池的底部设有引回一级冷却水池的第一回水管，混水池的上端设有喷淋装置，溢水池的底部设有引回混水池的第二回水管。本发明所要解决的技术问题是提供一种可以阶段控制护套冷却速率的分级冷却装置。