本发明公开了一种相变喷淋冷却系统，包括：安全壳、反应堆、冷却液存储箱体、冷却管道、多个冷却喷头以及电动泵。反应堆内置于安全壳中。冷却液存储箱体设置于安全壳外，且冷却液存储箱体内置有相变浆体。冷却管道的一端伸入冷却液箱体内，且冷却管道的另一端伸入安全壳内。多个冷却喷头分别设置于冷却管道的另一端上。以及电动泵设置于冷却管道上，且电动泵用以将冷却液存储箱体内的变相浆体泵至冷却管道的另一端，并通过多个冷却喷头将变相浆体喷淋至安全壳内。其中，当反应堆的冷却剂管道发生破损时，高能工质释放到安全壳内。借此，本发明的相变喷淋冷却系统，提升了单位质量冷却工质的冷却能力，且大幅缩小了冷却液箱体积占用。