Este trabalho avaliou diferentes sistemas de resfriamento adiabático evaporativo (SRAE) (aspersão e nebulização), conjugados com a ventilação forçada, quanto à eficiência térmica na redução do estresse térmico de bovinos leiteiros. O experimento foi desenvolvido em um rebanho leiteiro comercial localizado em São Pedro - SP, compreendendo 28 dias consecutivos de novembro de 2003, utilizando-se de 10 animais da raça Holandesa em lactação, alojados em sistema de "freestall". A umidade relativa do ar, a temperatura ambiente e a temperatura de globo negro foram registradas a cada 15 minutos, durante todo o período. A temperatura retal, a freqüência respiratória e a temperatura dos pelames branco e preto foram medidas nos horários das 9; 11; 13; 15 e 17 h, durante nove dias não-consecutivos. Concluiu-se que os sistemas de resfriamento estudados, comparados entre si, não promoveram diferenças significativas na temperatura retal, na freqüência respiratória e na temperatura média do pelame preto. Já a temperatura média do pelame branco foi significativamente menor no tratamento com aspersão que no tratamento com nebulização, nos horários das 11 e 13 h. O sistema de resfriamento com nebulização promoveu reduções significativas nas temperaturas de bulbo seco, de globo negro e no índice de temperatura de globo e umidade comparado ao sistema de aspersão. Tanto o sistema de aspersão como o sistema de nebulização reduziram, significativamente, a temperatura máxima do abrigo em relação à temperatura do ambiente externo.This research evaluated the thermal efficiency of two evaporative cooling systems, sprinkler and misting, associated with forced ventilation, on the dairy cows thermal stress relief. The study was carried out in a commercial dairy cattle farm located in São Pedro city, state of Sao Paulo, Brazil. The duration of the experiment was twenty-eight consecutive days of November 2003, and 10 Holstein cows lodged in a freestall barn were studied. The relative humidity, the dry bulb temperature and black globe temperature were registered every 15 minutes, during all experimental period. Among these cows, five were selected for collecting physiological data (respiratory frequency, rectal temperature and temperature in white and black surfaces) at 9:00 a.m., 11:00 a.m., 1:00 p.m., 3:00 p.m. and 5:00 p.m., during nine non-consecutive days. According to the results, it was concluded that both of the cooling systems studied did not cause any significant differences on the rectal temperature, respiratory frequency and temperature in black surface. However, the temperature in white surface was significantly lower in the sprinkling system, at the time of 11 a.m. and 1 p.m. The misting system reduced significantly the wet bulb temperature, black globe temperature and humidity index, when compared to the sprinkling system. Both cooling systems reduced the maximum wet bulb temperature of the barn compared to the external environment.