本发明公开了一种高效的并行流道冷却系统结构优化方法,所述方法假设所有热源平均温度相同,结合流阻网络模型和简化传热模型构建优化模型;通过给定某一个待优化结构参数的值,利用优化模型计算出热源平均温度和系统的其余待优化结构参数;在不同选定参数取值下得到的计算结果中,将热源平均温度最低对应的并行流道冷却系统结构参数作为优化结果。本发明所述优化方法基于代数方程表征的优化模型得到优化的系统结构,能够显著改善热源温度均匀性,具有简单易操作、优化效果好、扩展性强、快捷高效等优点。