本发明公开了一种节能型双结合冷却循环水装置，包括自然冷却室、设置在自然冷却室外侧的跌级冷却部，自然冷却室包括上层的设备室和下层的热水池，跌级冷却部为空心，跌级冷却部的空心区域构成冷水池，跌级冷却部的外壁设置有跌级，跌级包括水平高度依次降低的台阶单元，跌级冷水池连通，热水池通过通道与冷却塔的进水端连通，热水池还通过通道将热水池中的水提升至跌级上部的台阶单元，冷却塔的出水端延伸至跌级上部的台阶单元，冷水池通过通道将冷水池中的水提升至跌级上部的台阶单元，冷水池还通过通道与出水回用件连通。本发明通过多级的跌水，扩大水与空气的接触面，并能进行多次循环，将热水进行冷却。