本实用新型公开了一种谷物联合收割机脱粒分离装置，它是在收割机的后侧设有脱粒室，脱粒室的上侧装有脱粒滚筒，脱粒滚筒的后侧装有分离轴，在分离轴的圆周上设有秸秆分离杆齿，在脱粒滚筒及分离轴的下侧装有凹板筛。工作时，分离轴与脱粒滚筒同时运转，由分离轴上设置的秸秆分离杆齿将脱粒滚筒抛出的秸秆及籽粒再次分离收集，以达到颗粒归仓。