列管式冷却器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是列管式冷却器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

列管式冷却器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。

混合式列管式冷却器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的列管式冷却器，又称接触式列管式冷却器。由于两流体混合换热后必须及时分离，这类列管式冷却器适合于气、液两流体之间的换热。例如，化工厂和发电厂所用的凉水塔中，热水由上往下喷淋，而冷空气自下而上吸入，在填充物的水膜表面或飞沫及水滴表面，热水和冷空气相互接触进行换热，热水被冷却，冷空气被加热，然后依靠两流体本身的密度差得以及时分离。

蓄热式列管式冷却器是利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体(填料)表面，从而进行热量交换的列管式冷却器，如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。这类列管式冷却器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器，多用于空气分离装置中。

间壁式列管式冷却器的冷、热流体被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换的列管式冷却器，因此又称表面式列管式冷却器，这类列管式冷却器应用最广。