本申请公开了一种双机双级离心式冷水机组供回油平衡系统，属于离心式冷水机组的技术领域，包括低压级压缩机油路系统包括低压级双级压缩机集油槽、低压级双级压缩机油槽、低压级双级压缩机高压气体管路、第一低压级双级压缩机引射器以及第二低压级双级压缩机引射器；低压级双级压缩机集油槽通过第一低压级双级压缩机引射器与蒸发器相连接，低压级双级压缩机油槽通过低压级双级压缩机高压气体管路、第二低压级双级压缩机引射器与低压级双级压缩机集油槽相连接。实现压缩机油槽压力与外置油箱压力的相对平衡关系，实现离心式冷水机组的顺畅回油功能，从而实现离心压缩机润滑系统的稳定运行效果，进而提高离心式冷水机组的运行稳定性。