Neuromodulation cryotherapeutic devices and associated systems and methods are disclosed herein. A cryotherapeutic device configured in accordance with a particular embodiment of the present technology can include an elongated shaft having distal portion and a supply lumen along at least a portion of the shaft. The shaft can be configured to locate the distal portion intravascularly at a treatment site proximate a renal artery or renal ostium. The supply lumen can be configured to receive a liquid refrigerant. The cryotherapeutic device can further include a cooling assembly at the distal portion of the shaft. The cooling assembly can include an applicator in fluid communication with the supply lumen and configured to deliver cryotherapeutic cooling to nerves proximate the target site when the cooling assembly is in a deployed state.L'invention concerne des dispositifs cryothérapeutiques destinés à la neuromodulation et des systèmes et des procédés associés. Un dispositif cryothérapeutique configuré selon un mode de réalisation particulier de la présente technologie peut comprendre un arbre allongé présentant une partie distale et une lumière d'alimentation le long d'au moins une partie de l'arbre. L'arbre peut être configuré de façon à placer la partie distale de manière à intravasculaire au niveau d'un site de traitement à proximité d'une artère rénale ou d'un ostium rénal. La lumière d'alimentation peut être configurée de façon à recevoir un réfrigérant liquide. Le dispositif cryothérapeutique peut également comprendre un ensemble de réfrigération situé au niveau de la partie distale de l'arbre et comprenant un applicateur en communication fluidique avec la lumière d'alimentation et conçu pour administrer le réfrigérant cryothérapeutique sur des nerfs à proximité du site cible lorsque l'ensemble de réfrigération est à l'état déployé.