本实用新型涉及一种自然通风逆流湿式冷却塔非均匀配水系统，自然通风逆流湿式冷却塔非均匀配水系统包括冷却塔、填料、喷嘴以及集水池。填料、喷嘴以及集水池均设置在冷却塔中，喷嘴位于填料的上方，集水池位于填料的下方，喷嘴进口与待散热的液体相连。填料分为内填料区和外填料区，内填料区靠近冷却塔的中心设置，外填料区靠近冷却塔的塔径设置，内填料区上方对应的喷嘴的直径小于外填料区上方对应的喷嘴的直径。对填料采用不均匀配水策略，充分利用内填料区和外填料区的散热潜力，提高了冷却塔的冷却效率。