מגדלי קירור תעשייתיים משמשים בעיקר במערכות קירור של מיזוג אוויר, סדרות קירור, הזרקה, עיבוד עור, ייצור קצף, ייצור חשמל, טורבינות קיטור, עיבוד פרופילי אלומיניום, מדחסי אוויר ויישומי קירור מים תעשייתיים כלליים. השימוש הנרחב ביותר שלהם נמצא בתעשיות הקירור, הקירור והפלסטיק והכימיה של מיזוג האוויר.
את היישומים שלהם ניתן לסווג באופן רחב לשני תחומים עיקריים: אזרחי ותעשייתי. התחום האזרחי כולל בעיקר מערכות מיזוג אוויר מרכזיות ודרישות קירור תהליכים על פני מגזרים כגון תחבורה, מבנים מסחריים, בתי חולים, מוסדות ממשלתיים וציבוריים, מרכזי נתונים, אחסון אנרגיה, תרופות ומזון ומשקאות ותעשיית הרכב. התחום התעשייתי, לעומת זאת, מתמקד בעיקר בקירור תהליך בתוך תעשיות כבדות מסורתיות, כגון פטרוכימיה, ייצור חשמל ומטלורגיה.
מונעים על ידי התקדמות טכנולוגית, מרכזי נתונים, מתקני אחסון אנרגיה ותעשיית המוליכים למחצה הופיעו כגבולות יישומים מרכזיים עבור מגדלי קירור; כתוצאה מכך, הביקוש לפתרונות מגדל קירור במגזרים כמו מרכזי נתונים ואשכולות מחשוב בינה מלאכותית ממשיכה לעלות.
