閉式循環系統同樣是采用水泵加壓原理，采取的方式為：自取水口取水后，由供水泵打至沉淀池，經沉淀池沉淀以后再將冷卻水分配給各機組。
該套系統由尾水冷卻器、循環水池及泵房、循環水泵及電器控制柜、供水總管、回水總管5部分組成。工作原理是在清水期將循環水池充滿清水，在渾水期利用循環水泵將池內清水打入冷卻器，經過冷卻后進入機組供水母管，分配至各臺機組冷卻系統使用，各臺機組冷卻后的回水匯入回水母管，返回循環水池，從而形成閉式循環技術供水。
優勢：因為沒有從河面取水，而保證了進入機組的水源的清潔，不會因為水中雜質造成水泵及機組的損壞。
弊端：投入成本高昂，而且對原本緊湊的水電站廠房有更高的空間要求，需要根據機組用水量修建沉淀池，泵房，增加大量管道設備（參見對比圖1閉式循環技術供水系統與圖2自流減壓技術供水系統），還需要布置遠程控制系統。
因為其冷卻水來源為水泵，水泵運行效率的不斷下降與廠用電的大量消耗無法避免，而且冷卻器的工作效率不高也是一個較為普遍的問題。
圖1 閉式循環技術供水系統
圖2 自流減壓技術供水系統