模溫機的冷卻方式分為直接冷卻和間接冷卻。間接冷卻方式采用冷卻回路與主回路分開，而直接冷卻方式，冷卻回路直接參與到主回路中。運水式模溫機通常采用直接冷卻方式。而運油式模溫機，由於加熱過程中，水和油不能參雜在壹起，所以都采用間接冷卻方式，其做法通常采用板式交換器進行冷卻。
高溫運水式模溫機由於溫度通常使用在160℃以上，因此，內部主管路循環的都為高溫蒸汽，此時內部管路壓力比較大，若使用直接冷卻的方式，需要外部水壓大於內部主管路水壓才能進入主管路冷卻。此種方法易殘生危險。所以高溫水式模溫機也多采用間接冷卻方式。