模温机的冷却方式分为直接冷却和间接冷却。间接冷却方式采用冷却回路与主回路分开，而直接冷却方式，冷却回路直接参与到主回路中。运水式模温机通常采用直接冷却方式。而运油式模温机，由于加热过程中，水和油不能参杂在一起，所以都采用间接冷却方式，其做法通常采用板式交换器进行冷却。
高温运水式模温机由于温度通常使用在160℃以上，因此，内部主管路循环的都为高温蒸汽，此时内部管路压力比较大，若使用直接冷却的方式，需要外部水压大于内部主管路水压才能进入主管路冷却。此种方法易残生危险。所以高温水式模温机也多采用间接冷却方式。
直接冷却的优点和缺点：直接冷却只能用于温度较低的场合，但采用直接冷却的方式降温速度快。
间接冷却的优点和缺点：间接冷却适用于高温模温机，但是热交换速度慢，热量会在热交换中散失。因此,当介质的实际温度与设定值偏差较大时，我们采用冷却能力较大的直接冷却方式。
