水冷柜式空调机简称水冷柜机。主要由压缩机、水冷冷凝器、内侧蒸发器、制冷剂管路、空气过滤器、电控系统组成，并安装在一个封闭的箱体内。机组可直接或通过风管向空调房间吹送冷风，而冷凝器则有冷却水通过冷却水管带至室外的冷却塔中散发掉。其结构紧凑，占地省，对安装位置无特殊要求，机组出厂前充注冷媒并经过运行测试，在现场只需要接上冷却水管和单一电源即可使用，效率高，操作维护简单，尤其适合于中小型商场、餐馆、试验室、仓库、工厂办公室和车间等场所使用，在南方地区得到了广泛的应用。水冷柜机还可以加装电热、加热盘管或湿度控制等装置以进一步扩大其应用范围，初投资少。
2007年，我国水冷柜机市场容量约为6.9亿元，与2006年相比，销售情况进一步下降。从2004/5到2006有所回升，但幅度很小。由于我国工业发展形式减缓，预计2007年以后水冷柜机的需求还将保持现有的市场份额。但根据工业需求会进一步萎缩。目前大部分的水冷柜机应用在超市或厂房，由于大型厂房的空间较大，如果采用主机加末端的中央空调机组就会使系统显得过于复杂，而且不利于操控，如果选用水冷柜机，室内只需要接凤管，工厂环境的复杂性使由于面积过大而造成的机组损耗也就大大减少。因此也就节省了维修费用。而水冷柜机本身机组噪音大、需要机房的不利因素，因为工厂本身噪音大、再加上其占地面积一般都很大，从而得以泥补。再有，对于电子行业的厂房车间，水冷柜机可以改进为机房专用空调。