根據冷卻水的來源和供水方式，冷卻水系統可分為兩類，第一類是一次水系統，第二類是再循環水系統。

一次水系統是指水不重復利用的系統。冷卻水在冷凝器中吸收熱量以后，不進行降溫處理，直接排放到下水道中作為廢水放棄，這種水系統耗水量極大，一套制冷童為1000kW的大型制冷系統每小時需水約250t，因此采用這種冷卻水系統必須考慮水的來源與價格。在目前，由于世界性的缺水問題和環境污染問題，一次水系統僅適用于海水冷卻。由于河水已不可隨意取用、地下水已不可隨意開采，過去采用一次水系統的河水冷卻以及冷卻后水回灌的地下水冷卻方式已不再適用。

再循環水系統是水重復利用的系統，冷卻水在冷凝器中冷卻制冷劑吸收熱量以后，用水冷卻塔降溫處理后，并不排放，而是再去冷卻冷凝器中的制冷劑。如此重復利用，僅需少量的水去補充蒸發消耗，因此這種水系統在目前得到了廣泛的應用。