PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device, a light source device and a medical observation system capable of miniaturization. SOLUTION: A cooling device is connected to a first heat radiating unit 312, a second solid light emitting element 221 that generates heat by driving, and a first heat radiating unit 312 so as to be heat transferable, and a plurality of fins. A second heat diffusion unit 314 arranged at a position forming a part of a gas flow path passing through the gap of 312a, a first solid light emitting element 221 that generates heat by driving, and a first heat radiation unit 312. It is provided with a first heat diffusion unit 313 that is heat transferably connected to and is arranged at a position that forms a part of a gas flow path that passes through the gaps of the plurality of fins 312a. [Selection diagram] FIG. 5【課題】小型化を図ることができる冷却装置、光源装置および医療用観察システムを提供する。【解決手段】冷却装置は、第1の放熱部312と、駆動することによって発熱する第2の固体発光素子221と第1の放熱部312とに熱伝達可能に接続され、かつ、複数のフィン312aの隙間を通過する気体の流路の一部を形成する位置に配置される第2の熱拡散部314と、駆動することによって発熱する第1の固体発光素子221と第1の放熱部312とに熱伝達可能に接続され、かつ、複数のフィン312aの隙間を通過する気体の流路の一部を形成する位置に配置される第1の熱拡散部313と、を備える。【選択図】図5