La refrigeración de la Central es del tipo semiabierto y se realiza mediante el concurso del embalse de Arrocampo, construido para tal fin. Un caudal de 44 m3/s proveniente de cada unidad es descargado en el citado embalse, donde la disposición de una barrera térmica en su mitad, obliga a la corriente de agua a seguir un circuito de 25 km de longitud, hasta su nueva captación para ser recirculado hacia el condensador. Con este largo recorrido se asegura la refrigeración natural de los caudales del sistema de circulación hasta recuperar la temperatura de diseño requerida para el correcto funcionamiento del condensador. El embalse de Arrocampo tiene forma alargada, con una longitud de presa a cola de 10 km y una superficie aproximada de 800 has. Su cota nominal de funcionamiento es 255 m, con un volumen de agua embalsada a dicha cota de 35,5 hm3, una profundidad media de 4,6 m y máxima en la presa de 23 m. La presencia de este embalse y las condiciones térmicas y biológicas creadas han conseguido crear un rico ecosistema. El embalse de Arrocampo intercambia agua con el de Torrejón, para mantener controlado el inventario y la temperatura. Desde el verano de 2012, se dispone de 20 torres de enfriamiento (sistema TEVA) que asegura que la temperatura del agua descargada al embalse Torrejón - Tajo no exceda de 30 º C.
