回流焊冷卻區在回流區之后，是專門制作的冷卻模塊，外接冷水機，可實現高效冷卻。氮氣回流焊采用雙冷卻區冷卻：通過水冷式熱交換器、冷卻風機及出口處的氣簾等裝置將經過熱交換冷卻后的氣體從上面作用在 PCB 板上。

PCB板經過回流焊接后，必須立即進行冷卻，才能得到很好的焊接效果。因此在回流焊爐的最后都是有一個冷卻區。氮氣回流焊冷卻區的結構是一個水循環的熱交換器。冷卻風扇把熱氣吹到循環水換熱器后，經降溫的氣體再打到PCB板上。熱交換器內的熱量經循環水帶走，循環水經降溫后再流回換熱器。

由于在冷卻系統中，助焊劑（Flux）容易凝結，因此必須定期檢查和清潔助焊劑過濾器上的助焊劑，否則熱循環效率的下降會減低冷卻系統的效率，使冷卻變差，導致產品的焊接質量下降。過熱焊接的PCB板的長期穩定性會下降

雖然不同廠家的回流爐的冷卻區的結構不盡相同,但基本的原理是一樣的。冷卻區一般有雙面冷卻和單面冷卻兩種結構。單面冷卻是指只在傳送帶的上面裝有冷卻系統，而雙面冷卻在傳送帶上下兩面都有冷卻系統。一般來講，用單面的冷卻就可以滿足普通電子產品的冷卻需要。