本发明公开了一种冷却塔自动喷水灭火系统及灭火方法，在水箱出水管道上设置稳压装置，在冷却塔出水管道上设置止回阀、第一和第二消防泵、第一压力开关、雨淋报警阀组，开式喷头、火灾探测器和闭式喷头设置在冷却塔内；响应于火灾信号，控制箱发送指令到电磁阀，同时闭式喷头受热爆破喷水，雨淋阀开启；响应于第一压力开关火灾信号，控制箱发送指令到电动阀、第一和第二消防泵、第一和第二稳压泵，使开式喷头以预定压力喷水。该系统独立设置，适用于新建和改建项目，建设灵活性高，消防水箱容积小，消防水能循环利用。