Chłodzone wodą agregaty chłodnicze posiadają chłodzony wodą skraplacz połączony z wieżą chłodniczą. Są powszechnie stosowane w średnich i dużych instalacjach, które mają wystarczające zaopatrzenie w wodę. Chłodzone wodą agregaty chłodnicze mogą zapewniać bardziej stałą wydajność w komercyjnych i przemysłowych systemach klimatyzacji ze względu na względną niezależność od wahań temperatury otoczenia. Chłodzone wodą agregaty chłodnicze mają różne rozmiary, od małych modeli o wydajności 20- ton do modeli o wydajności kilku tysięcy ton, które chłodzą największe obiekty na świecie, takie jak lotniska, centra handlowe i inne obiekty.
Typowa chłodziarka chłodzona wodą wykorzystuje recyrkulującą wodę skraplacza z wieży chłodniczej do skraplania czynnika chłodniczego. Chłodziarka chłodzona wodą zawiera czynnik chłodniczy zależny od temperatury wody wlotowej skraplacza (i natężenia przepływu), która działa w odniesieniu do temperatury mokrego termometru otoczenia. Ponieważ temperatura mokrego termometru jest zawsze niższa od temperatury suchego termometru, temperatura skraplania czynnika chłodniczego (i ciśnienie) w chłodziarce chłodzonej wodą może często działać znacznie niżej niż w chłodziarce chłodzonej powietrzem. W związku z tym chłodziarki chłodzone wodą mogą działać wydajniej.
Chłodzone wodą agregaty chłodnicze zazwyczaj znajdują się w pomieszczeniach, w środowisku chronionym przed czynnikami atmosferycznymi. Dlatego też, chłodzone wodą agregaty chłodnicze mogą zapewnić dłuższą żywotność. Chłodzone wodą agregaty chłodnicze zazwyczaj stanowią jedyną opcję dla większych instalacji. Dodatkowy system chłodni kominowej będzie wymagał dodatkowych kosztów instalacji i konserwacji w porównaniu z chłodzonymi powietrzem agregatami chłodniczymi.