Pendingin berpendingin air memiliki kondensor berpendingin air yang terhubung dengan menara pendingin. Pendingin ini umumnya digunakan untuk instalasi sedang dan besar yang memiliki pasokan air yang cukup. Pendingin berpendingin air dapat menghasilkan kinerja yang lebih konstan untuk pendingin udara komersial dan industri karena relatif tidak terpengaruh oleh fluktuasi suhu sekitar. Ukuran pendingin berpendingin air bervariasi dari model berkapasitas kecil 20-ton hingga model berkapasitas beberapa ribu ton yang mendinginkan fasilitas terbesar di dunia seperti bandara, pusat perbelanjaan, dan fasilitas lainnya.
Pendingin berpendingin air pada umumnya menggunakan air kondensor yang bersirkulasi ulang dari menara pendingin untuk mengembunkan refrigeran. Pendingin berpendingin air berisi refrigeran yang bergantung pada suhu air kondensor yang masuk (dan laju aliran), yang berfungsi dalam kaitannya dengan suhu bola basah sekitar. Karena suhu bola basah selalu lebih rendah daripada suhu bola kering, suhu kondensasi refrigeran (dan tekanan) dalam pendingin berpendingin air sering kali dapat beroperasi secara signifikan lebih rendah daripada pendingin berpendingin udara. Dengan demikian, pendingin berpendingin air dapat beroperasi lebih efisien.
Pendingin berpendingin air biasanya berada di dalam ruangan dalam lingkungan yang terlindungi dari unsur-unsur alam. Oleh karena itu, pendingin berpendingin air dapat menawarkan masa pakai yang lebih lama. Pendingin berpendingin air biasanya merupakan satu-satunya pilihan untuk instalasi yang lebih besar. Sistem menara pendingin tambahan akan memerlukan biaya pemasangan dan perawatan tambahan dibandingkan dengan pendingin berpendingin udara.