本发明全冷却式气体静压主轴涉及一种用于机床加工过程中的旋转主轴。其目的是为了提供一种旋转精度高、高刚度、尤其是稳定性能好、热膨胀性能良好的全冷却式气体静压主轴。本发明全冷却式气体静压主轴包括主轴本体、主轴套和电机，主轴套设置在主轴本体外部，主轴套与电机连接，电机驱动主轴本体转动，主轴套的内部四周设置有多个冷却孔，主轴套的前后端面上各设计有多个沟槽，前后两个端面的沟槽错角度设置，使每个沟槽连通与其相邻的两个冷却孔，在主轴套内部形成串联冷却通道，电机上设置有进水口和出水口，进水口和出水口与主轴套内部的冷却通道相通。