本实用新型属于严寒地区铁路及公路隧道冻害的防控技术领域，具体涉及一种寒区隧道综合保温管沟结构，包括路面结构，所述路面结构顶部设置有初期支护，所述初期支护内侧设置有二次衬砌，所述初期支护与二次衬砌均为弧形分布，所述路面结构下侧设置有预制盖板，所述预制盖板下侧为综合管沟，所述综合管沟分为有仰拱和无仰拱两种，其中一个所述综合管沟底部设置有仰拱，所述综合管沟两侧设置有回填物；所述回填物包括回填混凝土和回填碎石。所述综合管沟内侧与预制盖板底部分别铺设有保温层，所述保温层呈U形分布。本实用新型能够保证消防管道及排水系统内水流不产生冻结的同时，最大限度地减小工程难度及经济投入，兼顾后续运营维护和应急逃生。