機械式冷藏汽車的制冷機組一般均采用蒸汽壓縮式制冷機組，可分為整體式機組和分體式機組，其特點類似于鐵路機械冷藏車。制冷系統由制冷壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器等基本部件組成(圖4-21)。

分體式制冷機組蒸發器一般安裝于車廂中央上部，有時根據具體情況也可安裝于車廂的左上部或右上部(圖4-22)。冷凝器可安裝于車廂下部(下置式)、車廂上部(上置式)、駕駛室頂部(頂置式)或車廂前上部(前置式)。從重心位置、穩定性、工作性能等各方面綜合考慮，一般下置式較好(圖4-23)。

大中型機械冷藏汽車可采用半封閉或全封閉活塞式壓縮機。中小型機械冷藏汽車的壓縮機采用汽車發動機馭動，停車時用外接交流電220V/50Hz或380 V/50 Hz驅動。大型冷藏汽車的壓縮機多采用獨立的柴油機動力驅動或備有機、電兩用制冷壓縮機組。某些特殊冷藏汽車或拖車即采用獨立柴油發電動機組380V/50Hz供電，回場停車時使用地面交流電供電。

整體式制冷機組由發動機、電動機驅動，壓縮機和冷凝器固定在一個支架上，安裝時與蒸發器聯接固定，機組安裝在車廂中央上部(圖4-24)。