本发明公开了一种仿生型烧结矿炉分层配风冷却系统及冷却方法，包括烧结矿炉；冷却组件，包括冷却风运输管、一次冷却风件以及二次冷却风件；环形风组件，包括一次环形风道、二次环形风道；回收组件。通过设置冷却组件、环形风组件在对烧结矿进行冷却时使用冷却风与高温烧结矿进行热交换，通过将冷却组件设置成仿生型，提高了烧结矿和冷却风之间的换热效率，再将换热过程分为两次换热，充分对烧结矿的余热进行换热，再通过回收组件进行回收、循环利用，从而达到节省能源、降低阻力、均化流场和提高经济效益的目的。