利用水來冷卻其他熱質已經很早了。早在1912年，世界上第一個簡單的自然通風冷卻塔，在荷蘭的一個礦上建成使用，但分析冷卻塔傳熱關系的第一個成功者，當推F、麥克爾(Merkel),他把焓差作為傳熱的推動力，給出了以焓差為參數的傳熱公式。他的公式當時引起了很多爭論，沒有立刻得到承認。后來，發生了第二次世界大戰，戰爭蔓延到大多數工業國家，只有美國沒有受到戰爭破壞，工業得到了得天獨厚的發展，冷卻塔也相應地發展起來。為了進行冷卻塔的熱力計算，麥克爾公式受到了重視。美國當時使用的冷卻塔，都采用機械通風。這就為計算造成了便利，塔的通風量除受阻力的影響外，基本上是已知的。

戰后，自然通風冷卻塔在其他工業國家得到了發展。在進行自然通風冷卻塔的熱力計算時，首先遇到的問題是塔的通風量怎么算，這關系到兩個問題:其一，計算塔抽力的有效高度怎么取?其二，塔的通風阻力怎么計算?尤其是塔中的雨區阻力怎么計算?都沒有現成的答案。1952年，H.契爾頓(Chilton)在文章中想繞過這兩個問題,提出了根據已建成塔的測試結果來設計相似新塔的方法，但并不能根本解決問題。圍繞上述問題，各國科研人員一直在逐步深入地進行著研究工作。

近十幾年來，隨著我國工業的迅速發展，冷卻塔的發展也很快，小型冷卻塔隨處可見。但是，冷卻塔的工藝設計理論，作為一門科學還很年輕，還處在發展階段。
冷卻塔廣泛地應用于國民經濟的許多部門，如電力、石油、化工、鋼鐵和輕紡等。目前所應用的冷卻塔有170多米高的大型自然通風冷卻塔;也有冷卻幾十噸水的小型玻璃鋼冷卻塔。由于工業不斷發展，水資源日益緊張，干式冷卻塔也相應地發展起來。