本实用新型公开了一种蒸发冷却的两级预冷水冷空调机组，包括壳体相对两侧壁上分别设置的进风口和送风口，两风口依次设置有分离式热管换热器、波纹流道叉流式露点间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器，分离式热管换热器由分离式热管蒸发端和分离式热管冷凝端组成，直接蒸发冷却器分为下部填料段和上部填料段，进风口、分离式热管蒸发端、波纹流道叉流式露点间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器下部填料段和送风口位于同一水平通道内。本实用新型的空调机组，利用蒸发冷却技术实现两级预冷，大幅度降低进风的湿球温度，经两级预冷后再在直接蒸发冷却填料器中等焓降温，通过挡板的切换，实现冷风或冷水的供给。