水冷式冷凝器執行與風冷式冷凝器相同的功能，但需要兩個步驟才能完成傳熱。首先，熱量從制冷劑蒸汽轉移到冷凝水。然后來自冷凝器的熱水被泵送到一個冷卻塔，在此過程中產生的熱量最終被排放到大氣中。冷卻塔.它們通常用于供水充足的中型和大型裝置。由于相對獨立于環境溫度波動，水冷式冷水機組可以為商業和工業空調產生更一致的性能。水冷式冷水機組的尺寸范圍從容量為 20 噸的小型型號到為世界上最大的設施(如機場、購物中心和其他設施)冷卻的數千噸型號。

　　典型的水冷式冷水機組使用來自冷卻塔的再循環冷凝水來冷凝制冷劑。水冷式冷水機包含取決于入口冷凝器水溫(和流量)的制冷劑，其運行相對于環境濕球溫度。由于濕球溫度始終低于干球溫度，因此水冷式冷水機中的制冷劑冷凝溫度(和壓力)通常比風冷式冷水機運行時要低得多。因此，水冷式冷水機組可以更有效地運行。

　　水冷式冷水機組通常位于不受天氣影響的室內環境中。因此，水冷式冷水機可以提供更長的使用壽命。水冷式冷水機組通常是大型安裝的唯一選擇。與風冷式冷水機組相比，額外的冷卻塔系統將需要額外的安裝和維護費用。