将冷却的水（尽可能接近0℃）喷淋在蔬菜产品上，或是将产品浸在流动的冷水中，以达到蔬菜产品降温的目的。由于水的热容量比空气的大的多，用水作转移介质的冷水预冷方式比通风预冷速度快，并且冷却水还可以循环使用。可是在使用过程中必须注意对冷水施加消毒措施，否则蔬菜产品很容易被微生物污染，一般应在冷却水中加入消毒剂如次氯酸盐，冷水机等设备在使用中也要经常用水清洗。
冷水预冷根据预冷蔬菜产品与水接触的形式可分为洒水式、喷雾式、浸水式等，各种冷水预冷方式要按照各种蔬菜所需要的预冷时间，来确定预冷蔬菜和预冷水的接触时间。适宜用冷水预冷的蔬菜主要是根菜类和果菜类，叶菜类蔬菜不适于此类预冷方式。