冷卻塔運行中會出現一些故障，出現故障后首先應分析這些故障的原因，然后才能采取相應的措施。例如在運行中水的溫度降不下來有時是正常的現象，有時則是冷卻塔出了故障，這就需要根據情況具體分析。
(1)正常情況 冷卻塔下的水溫降不下來
在進行冷卻塔的設計時，所采用的氣象參數，如干、濕球溫度等，是按照一定的保證率來選擇的，一般是以每年可以超過10天或5天的氣象參數作為依據，也就是平均一年中要有10天或5天的溫度比設計時所選取的溫度高，此時水的溫降將達不到設計要求。這樣選取氣象參數的目的主要是考慮經濟問題。因為溫度是靠多年統計積累的氣象資料確定的，如果選用最高溫度，由于出現的天數很短，這樣設計出的冷卻塔可能將很不經濟。另外，設計時所選用的是日平均溫度，它是每天2時、8時、14時、20時四次測取溫度的平均值，比一天中的最高溫度要低，這就是有時短期出現水溫降不下來的原因，這種現象屬于正常情況。在這種情況下，若使用地下水作補充水時，由于地下水的溫度較低，可以適當多加一些地下水，使混合后的水溫達到使用要求。
(2)冷卻塔不能啟動
電源方面的原因有停電或沒有合閘，電源電壓太低，配線錯誤(斷線、缺相)或接線端子松動、接觸不良等，出現這種情況后應查明原因，檢修電路。其他方面的原因有熱動繼電器動作，連接裝置松動，風機電動機的故障及皮帶斷開等，解決的方法是使熱動繼電器復位，檢修連接裝置或電動機，更換傳動皮帶。
(3)冷卻水溫上升
冷卻水溫上升可能是兩個方面的原因，應具體進行分析和處理。從風機系統看，風機因電源和線路故障不運轉，軸承磨損或軸折損影響風量;送風機葉片角度不對，影響風量;風機葉片破損，風量不夠;傳動帶松弛，能量傳遞不足;或者風道被堵，空氣流通不暢等原因都可能造成冷卻水溫上升。處理的方法是檢修電源及線路，更換軸承及軸，調整葉片角度或者更換葉片或傳動皮帶。從循環水系統看，水量太多或不足，布水管或散水槽。
(4)冷卻水量減少
主要原因可能是布水管、散水槽或補充水管堵塞，補水和供水不足，水泵流量不匹配，管路設計不合理等，處理的方法是：清洗管路，調整壓力，開大閥門，更換水泵，重新配管等。
(5)運轉中帶出的水多
從循環水考慮，水最太多和偏流，容易造成帶出水過多;從風系統看，風量過大也容易帶水過多。處理的方法是調整供水閥門，洗清散水槽;檢查風機葉輪或者更換風機。
(6)運轉中散水槽內溢水
主要原因有散水槽堵塞;循環水量多，水從上面滴下來;散水槽的結構不合理等。處理的方法是清洗散水槽，調整循環水量.檢修散水槽。
(7)運轉中振動較大或有雜音
引起這種故障的原因有：風機軸彎曲或損壞，旋轉不平穩;軸承部分損壞，軸承內有異物或缺油形成千摩擦;風機葉片螺釘松動或與其他部件相碰;冷卻塔外殼連接部位松動;電壓偏低，電動機發出異常聲音。處理的方法是根據具體情況更換軸，檢修軸承，緊固螺釘，修理葉片，檢查冷卻塔外殼和電動機。
(8)運轉中風機電動機過熱
引起這種故障的原因可能是電動機絕緣不良，電壓偏低和缺相運轉，導致電流增大;電動機短路，電流增大。解決方法是檢修電動機，檢查電源電壓，緊固端子，更換電動機。另外，風機葉片角度不對，使負荷變大;軸承損壞，軸承內有異物或或缺油，摩擦加劇;環境溫度太高等也都會影響電動機溫度。這種情況可重裝葉片，檢修軸承，選用耐高溫的電動機等。
冷卻塔的經濟運行及防凍等問題
(1)冷卻塔的經濟運行
冷卻塔的設計是按夏季條件最不利的情況來考慮的，因此在平常條件下冷卻塔都有一定的富余冷卻能力。在這種情況下應考慮冷卻塔運行的經濟性。經濟運行的方法可以是減小冷卻塔的供水量或送風量，這樣可以使冷卻塔在滿足使用條件下減少動力消耗費用。一般當氣溫比較低時，在滿足冷卻水降溫要求的情況下使風機停止運行的方法最簡單，或者可以采用使風機減速運行。
當多臺冷卻塔并聯運行時，可以采用使一臺或幾臺冷卻塔停止運行，而加大其他冷卻塔的供水量等辦法。
(2)冷卻塔的防凍
在寒冷地區，冬季冷卻塔運行時應采取一些防凍措施。冷卻塔結冰主要是在冷卻塔進風口的邊緣、淋水裝置的底部等部位，結冰后不但減小了進風口面積，而且容易損壞填料等。對于大型冷卻塔需在集水池內及進風口上緣加設電加熱器或熱水管等;對于間斷運行的中小型冷卻塔，要及時放掉水管、水池內的存水，以免凍裂設備和管道。
(3)關于冷卻塔的噪聲
一般冷卻塔的噪聲并不很高，但如果冷卻塔是設在屋頂上，特別是靠近居民住房或者有空調設施的住宅時，則需考慮冷卻塔的噪聲問題。關于防噪聲的問題，一般要從設計的角度加以考慮，一些廠家生產的低噪聲型的冷卻塔，可供選用冷卻塔時參考。在對噪聲比較敏感的地區或場所，需要采用低噪聲型的冷卻塔，或者在冷卻塔上加設一些降低噪聲的裝置。