專為運輸要求保持一定溫度的冷凍貨或低溫貨而設計的集裝箱。它分為帶有冷凍機的內藏式機械冷藏集裝箱和沒有冷凍機的外置式機械冷藏集裝箱。適用裝載肉類、水果等貨物。冷藏集裝箱造價較高，營運費用較高，使用中應注意冷凍裝置的技術狀態及箱內貨物所需的溫度。
機械式冷藏集裝箱
機械式冷藏集裝箱是指設有制冷裝置（如壓縮式制冷機組、吸收式制冷機組等）的冷藏集裝箱。機械式冷藏集裝箱是技術最為成熟、應用最為廣泛的冷藏集裝箱，與其他冷藏集裝箱相比，它具有以下優點：
①調溫范圍廣，從常溫到一30℃左右都能調節。通用性強，能運輸不同溫度要求的貨物；
②自動控制方便；
③箱內溫度分布較均勻：
④適宜遠距離運輸，這是其相對于其他形式冷藏集裝箱的最突出的優點。
氣調冷藏集裝箱具有一般機械式冷藏集裝箱的所有制冷功能，同時裝有一種氣調設備，可以調節和控制箱體內的空氣成分，以減弱新鮮果蔬的呼吸強度，從而減緩果蔬的成熟進度，達到保鮮的目的。
氣調保鮮的關鍵是調節和控制貨物儲存環境中的各種氣體的含量。最常見的是用充氮降氧方法來降低環境中的氧氣含量，控制乙烯含量，減緩果蔬成熟。氣調冷藏集裝箱的氣密性要求較高，一般要求漏氣率不超過2m3/h。
采用氣調冷藏集裝箱運輸具有保鮮效果好、儲藏損失少、保鮮期長和對果蔬無任何污染的優點。但由于采用氣調設備后，技術要求高，冷藏集裝箱價格高，因此使用還不普遍。
另外一種是夾套冷藏集裝箱，這種冷藏集裝箱的特點是沿著箱壁有一個供冷空氣循環的通道——夾套。這種冷藏集裝箱的優點是貨物的裝載不影響空氣的循環，因而不影響溫度的分布；其次，夾套空間的全部容積都用于裝載貨物，這一點對裝運低密度的貨物是非常有利的。這種集裝箱不能裝有呼吸的貨物，一般用來裝運凍結貨物。