本发明属于隧道冻害防治相关技术领域，并公开了一种寒区高速铁路隧道口泄压组合式风幕隔冷装置，其包括风幕进风口、风幕风道、风幕出风口和风幕风机，并通过将隧道泄压缓冲孔在隧道内侧的开口与风幕进风口相结合，同时依靠风幕风机的可操控开闭来执行不同的工作模式：其中譬如当夜间列车通过较少时，开启风幕风机来抽吸和增压气流，从而形成隔冷风幕；而譬如当日间列车通过较多时，关闭风幕风机，进入风幕风道的气流在列车驶入隧道所产生的活塞流气压作用下自动喷出，从而形成隔冷风幕。本发明还公开了相应的方法。通过本发明，能够更有效地解决现有寒区高速铁路隧道冻害问题，同时具备结构紧凑、高效节能、便于操控和环境适应性好等优点。