居民楼地下室改建为冷库是否合法需分情况讨论，核心判断依据是是否符合法律法规及管理规约，具体分析如下：

1. 若符合规划用途且手续齐全，则合法
   根据《民法典》第279条，业主不得违反法律、法规以及管理规约，将住宅改变为经营性用房。若地下室规划用途本就包含仓储功能（如原设计为设备间、储藏室），且改建冷库已通过以下程序：

   • 向规划部门申请变更用途（如需）；
     
   • 取得消防、环保、特种设备（如制冷机组）等行政许可；
     
   • 经利害关系业主（如本栋其他业主）同意（需书面形式）；
     
   • 符合物业《管理规约》或业主大会决议。
     则改建行为合法，可正常运营。

2. 若违反规划用途或未履行手续，则可能违法
   若地下室原规划为住宅配套（如人防工程、停车库等），或未取得上述行政许可、未征得利害关系业主同意，则可能面临以下法律风险：

   • 行政处罚：根据《城乡规划法》第64条，未取得建设工程规划许可证改建的，可能被责令限期拆除或罚款；
     
   • 民事纠纷：其他业主可依据《民法典》第288条（相邻权）起诉，要求停止侵害、恢复原状或赔偿损失；
     
   • 经营限制：市场监管部门可能因场所不合规拒绝办理营业执照。

建议行动步骤：

1. 核查地下室《建设工程规划许可证》或《房屋产权证》中的用途记载；
   
2. 联系物业确认《管理规约》是否禁止此类改建；
   
3. 向当地规划、消防、环保部门咨询具体审批要求；
   
4. 必要时委托律师协助起草《利害关系业主同意书》或申请行政复议。
   

若有进一步细节（如地下室结构、改建规模等），可向我补充说明，我会结合具体情形提供更精准的分析。