本发明公开了一种冷却水系统及其控制方法，包括制冷机组、进水总管、冷却水泵、进水支管、冷却塔、冷却系统平衡控制器、设置在进水总管上的总管流量平衡阀、设置在进水支管上的支管流量平衡阀，检测进水总管内的总进水流量参数，根据各冷却塔的最小进水流量值确定冷却塔开机台数；检测各进水支管内的进水流量，根据各冷却塔的最大进水流量值调节支管流量平衡阀开度，控制进水支管实际流量小于等于冷却塔的最大进水流量值；实时检测进水总管内的总进水流量和开机状态下的冷却塔数量，确定开机状态下各冷却塔的平均进水流量，并作为实时流量设定值输出至各支管流量平衡阀，用于调节各支管流量平衡阀的开度。本发明系统水力平衡，运行节能稳定。