本申请涉及一种机房冷却系统，包括室内循环风道、机械制冷模块、余热回收模块和室外散热模块。机房内的空气循环流动于室内循环风道内，机械制冷模块包括蒸发器和冷凝器，蒸发器位于室内循环风道内，蒸发器内分别流通有第一冷媒和第二冷媒，并通过第一冷媒和第二冷媒对流经室内循环风道的空气制冷。余热回收模块用于间接吸收第一冷媒的部分热量，以对流经供冷器的第二冷媒降温。室外散热模块用于直接或间接对第一冷媒进行散热。本申请机房冷却系统利用机房的余热实现部分降温功能，形成能源的二次利用，提升了能效比。本申请还涉及一种装配该机房冷却系统的数据中心。