本發明公開了一種兩相制冷及氣體壓縮一體化的電子設備冷卻系統,包括依次串聯的泵/壓縮機一體動力核心、過濾器、流量計、第一四通換向閥、蒸發器、冷凝器、第二四通換向閥、氣液分離器及分離支路含有兩個單向閥和一個電子膨脹閥以及一個流量調節閥。被冷卻電子設備貼在蒸發器換熱冷板上,電子設備表面的最高溫度信號控制兩個四通換向閥的換向動作。常規工況下,系統以兩相冷卻方式在蒸發器內以沸騰換熱方式冷卻電子設備,具有節能的特性。當環境溫度變化或熱負荷增大時,電子設備表面溫度超過設定值時,控制設備采取動作信號,以氣體壓縮制冷的方式降低電子設備的溫度,克服兩相冷卻在高環境溫度工況下的不足,保證電子設備的正常運行。