Làm mát bằng nguồn nước sâu (thuật ngữ tiếng Anh deep water source cooling - DWSC), hoặc làm mát nước sâu, là một hình thức điều hòa không khí cho hoạt động sản xuất (công nghiệp và nông nghiệp) hoặc cho các công trình dân dụng, để tạo môi trường vận hành phù hợp hoặc không gian sống thoải mái hơn, sử dụng một lượng lớn nước lạnh tự nhiên để tản nhiệt. Nhiều hệ thống làm mát nước sâu sử dụng nước ở nhiệt độ 4 đến 10 độ C, được hút lên từ các khu vực sâu trong hồ, đại dương, tầng ngậm nước hoặc sông, và được bơm qua một bộ trao đổi nhiệt. Cũng có hệ thống làm mát dùng dòng biển lạnh gần bề mặt. Nếu nguồn nước là hồ sâu, kỹ thuật này còn được gọi là làm mát nước hồ sâu. Nếu nguồn nước lấy từ biển, kỹ thuật này còn được gọi là điều hòa không khí nước biển (SWAC), hoặc làm mát nước đại dương. Làm mát nước đại dương là một trong các phương pháp khai thác năng lượng biển, cụ thể hơn là năng lượng nhiệt biển. Các phương pháp sử dụng năng lượng nhiệt biển khác là nhiệt điện biển, chuyển đổi năng lượng nhiệt biển thành điện năng, hay khử muối bằng nguồn nước sâu. Dòng nước biển hút lên từ dưới sâu, do có chứa nhiều khoáng chất, nên có thể được tận dụng, sau quá trình làm mát, hoặc các quá trình khai thác năng lượng nhiệt biển khác, để phục vụ nuôi trồng thủy sản hoặc khai khoáng.