水系统包括冷源设施、冷水输送设备、排放冷凝水设备及水系统控制设备四部分。

1)冷源设施

风机盘管和总新风系统都是非独立式的空调器，冷冻水流经盘管换热器，从而实现对空气的冷却、除湿处理。因此，中央空调系统必须有能够生产冷冻水的冷源设备，如冷水机组。冷源设备通常集中设置在专用的空调机房内。

2)冷水输送设备

冷水机组生产的冷冻水，必须经水泵加压后，通过供水管道送到风机盘管和总新风系统。流经各种非独立式空调机换热器盘管的冷冻水，在对空气进行完冷却除湿处理之后，温度将升高，再通过回水管道流回冷水机组，以重新被冷却降温，使冷冻水可以循环利用，并减少能耗。因此，需要通过供回水管道将冷水机组、循环水泵、非独立式空调机等设备串接组成闭式冷水循环系统。

对于作分区处理的大型中央空调系统，常在中央机房内设置有分水器和集水器，冷冻水先流至分水器，再经过各个分区的供水干管送出。空调机的回水则经过各个分区的回水干管流至集水器，再从集水器流回冷水机组。

为了应对水温变化所导致的水体积变化，通常在中央空调系统的最高处设置膨胀水箱，并与冷冻水闭式循环系统相连通。同时还可以起到向系统补水的作用。

3)排放冷凝水设备

通常风机盘管和新风机都工作在湿工况下，所以表冷器表面都会有凝结水产生。需要在接水盘处连接坡度向下的冷凝水管，以便及时将冷凝水排至下水管。

4)水系统控制设备

水系统的控制，主要是针对冷冻水流量。在中央空调系统末端房间的风机盘管处，设有冷冻水阀，用于调节该房间盘管内的冷冻水流量。每个楼层均设置有电动水阀，用于调节各个楼层冷冻水的总流量。系统的分水器和集水器之间通常会设置一个旁通管，其上安装有压差电动调节阀。当空调负荷减小时，压差电动调节阀在供回水压差的作用下开启，使得部分冷冻水经旁通管流回冷水机组，从而在保证冷水机组中冷冻水流量稳定的同时，降低了供给房间的冷冻水流量。