一种基于无人船的定深水样采集装置，所述定深水样采集装置包括无人船、定深绕线盒、配重绕线盒、取样器、配重块，所述定深绕线盒、配重绕线盒均设置在无人船底部；所述取样器为一空腔容器，其上端设有入水口，入水口中设有进水活塞，空腔内设有胶头活塞；设置在定深绕线盒中的定深线的一端与所述进水活塞连接；设置在配重绕线盒中的配重线的一端与所述配重块连接，所述配重块上连接有与设于取样器空腔内的胶头活塞连接的出水管；本实用新型结构简单，设计巧妙，通过操控无人船移动可实现取样点的随机性，达到便于操控、节省成本、可多深度采样的效果，大大提高了取样的准确性。