水冷式空调系统由制冷主机（涡旋式冷水机组、往复式冷水机组、螺杆式冷水机组及离心式冷水机组几种）、冷冻水系统、冷却水系统和末端风系统组成。单机冷量大，系统结构复杂，施工安装难度较大。但是单机运转时间长，运转稳定性高，维护保养方便。
水冷式空调系统主要应用在高级写字楼、学校、宾馆、娱乐城；室内运动场、游泳馆；体育场、工业建筑、厂房；商场、医院、大型公共场所、住宅楼；其他有空调需求的大型建筑。

       水冷式空调系统需要土建预留独立的机房，一般放置在建筑的地下一层或地下二层，机房内需要预留出主机、冷冻水泵及冷却水泵的安装及维修空间，机房的高度要能够满足管路走向、阀门安装及检修的要求。同时机房内需要设置通风换气装置。冷却塔放置在主楼或裙楼屋面。空调箱、新风处理机及风机盘管都根据用户的需要设置。