本实用新型公开了一种直列多气缸的缸体水套结构，包括：冷却水入口；进气侧水套，所述进气侧水套形成在所述进气侧部分内，所述进气侧水套被分隔成上下间隔开的上层水套和下层水套，所述上层水套的进水端和所述下层水套的进水端分别与所述冷却水入口连通；排气侧水套，所述排气侧水套形成在所述排气侧部分内，所述排气侧水套的进水端与所述上层水套连通；第一节温器，所述第一节温器设在所述下层水套的出水端且与缸盖水套连通；以及第二节温器，所述第二节温器设在所述排气侧水套的出水端。根据本实用新型实施例的直列多气缸的缸体水套结构冷却液均匀，冷却效果好，结构简单，而且通过设置两个节温器可以使缸体和缸盖分别处于最适温度范围内。