利用水来冷却其他热质已经很早了。早在1912年，世界上第一个简单的自然通风冷却塔，在荷兰的一个矿上建成使用，但分析冷却塔传热关系的第一个成功者，当推F、麦克尔(Merkel),他把焓差作为传热的推动力，给出了以焓差为参数的传热公式。他的公式当时引起了很多争论，没有立刻得到承认。后来，发生了第二次世界大战，战争蔓延到大多数工业国家，只有美国没有受到战争破坏，工业得到了得天独厚的发展，冷却塔也相应地发展起来。为了进行冷却塔的热力计算，麦克尔公式受到了重视。美国当时使用的冷却塔，都采用机械通风。这就为计算造成了便利，塔的通风量除受阻力的影响外，基本上是已知的。

战后，自然通风冷却塔在其他工业国家得到了发展。在进行自然通风冷却塔的热力计算时，首先遇到的问题是塔的通风量怎么算，这关系到两个问题:其一，计算塔抽力的有效高度怎么取?其二，塔的通风阻力怎么计算?尤其是塔中的雨区阻力怎么计算?都没有现成的答案。1952年，H.契尔顿(Chilton)在文章中想绕过这两个问题,提出了根据已建成塔的测试结果来设计相似新塔的方法，但并不能根本解决问题。围绕上述问题，各国科研人员一直在逐步深入地进行着研究工作。

近十几年来，随着我国工业的迅速发展，冷却塔的发展也很快，小型冷却塔随处可见。但是，冷却塔的工艺设计理论，作为一门科学还很年轻，还处在发展阶段。
冷却塔广泛地应用于国民经济的许多部门，如电力、石油、化工、钢铁和轻纺等。目前所应用的冷却塔有170多米高的大型自然通风冷却塔;也有冷却几十吨水的小型玻璃钢冷却塔。由于工业不断发展，水资源日益紧张，干式冷却塔也相应地发展起来。