本发明公开了一种冷轧机工艺冷却系统的优化控制方法,该方法包括:轧制工艺冷却流量计算;板形分段冷却控制流量计算;基本冷却与分段冷却的组合优化控制。本发明提出了冷轧机工艺冷却控制与板形分段冷却控制的各自所需的乳化液流量的计算模型。通过乳化液冷却流量偏差计算出所对应的附加板形偏差量,用于补偿冷轧过程中基本冷却功能与板形控制分段冷却功能二者对不同乳化液流量喷射的工艺要求。进而实现了二种不同工艺功能对冷却流量的优化控制,实现了冷轧过程工艺基本冷却与板形分段冷却之间的组合优化控制,在保证稳定轧制所需的冷却流量前提下,满足了带钢板形质量的良好控制。