本实用新型属于薄膜涂布设备技术领域，具体涉及一种拉伸薄膜的多层在线涂布设备，包括薄膜，沿薄膜的运动方向设有若干转向导辊，沿薄膜的运动方向还设有若干组涂布装置，相邻的涂布装置涂刷薄膜的不同面，除最后两组涂布装置作为最终涂布装置外，薄膜从一组涂布装置到另一组涂布装置之间均经过烘干装置。本实用新型所述的拉伸薄膜的多层在线涂布设备，除最后两组涂布装置作为最终涂布装置外，薄膜从一组涂布装置到另一组涂布装置之间均经过烘干装置，生产过程中可以实现一次性涂布双层或多层的功能性涂布层，满足多种差异化产品的需要。