Чилери са воденим хлађењем имају кондензатор који се хлади водом повезан са расхладним торњем. Обично се користе за средње и велике инсталације које имају довољно водоснабдевања. Чилери са воденим хлађењем могу да произведу константније перформансе за комерцијалне и индустријске климатизације због релативне независности од флуктуација температуре околине. Расхладни уређаји са воденим хлађењем варирају у величини од модела малих 20-тона капацитета до модела од неколико хиљада тона који хладе највеће светске објекте као што су аеродроми, тржни центри и други објекти.
Типичан расхладни уређај са воденим хлађењем користи воду из рециркулационог кондензатора из расхладног торња да кондензује расхладно средство. Расхладни уређај са воденим хлађењем садржи расхладно средство које зависи од температуре воде у кондензатору (и брзине протока), која функционише у односу на амбијенталну температуру влажног термометра. Пошто је температура влажног термометра увек нижа од температуре сувог термометра, температура кондензације расхладног средства (и притисак) у расхладном уређају са воденим хлађењем често може да ради знатно ниже од расхладног уређаја са ваздушним хлађењем. Дакле, расхладни уређаји са воденим хлађењем могу да раде ефикасније.
Расхладни уређаји са воденим хлађењем обично бораве у затвореном простору у окружењу заштићеном од елемената. Дакле, расхладни уређај са воденим хлађењем може понудити дужи животни век. Расхладни уређаји са воденим хлађењем обично представљају једину опцију за веће инсталације. Додатни систем расхладног торња ће захтевати додатне трошкове уградње и одржавања у поређењу са ваздушно хлађеним расхладним уређајима.