Охлаждение двигателя Д-108 трактора Т-100М водяное, с принудительной циркуляцией ОЖ (охлаждающая жидкость) от центробежного насоса и регулированием температуры воды в системе охлаждения посредством термостата и шторки. Водяной радиатор трубчатый, с охлаждающими пластинами. Вентилятор шестилопастный с ременным приводом от шкива коленчатого вала.
В зимнее время для заправки системы охлаждения рекомендуется применять антифризы (специальные смеси с низкой температурой замерзания), например, водные растворы этиленгликоля. В случае использования водных растворов этиленгликоля доливать в систему охлаждения двигателя Д-108 допускается только чистую воду.