本实用新型属于杀菌消毒和果蔬商品化处理技术领域，公开了一种在线水媒臭氧果蔬杀菌装置，臭氧水箱与臭氧发生器经输气管道相连，在水气混合装置内臭氧气体与水混合形成臭氧水；臭氧水箱与半封闭式杀菌处理部件相连，对果蔬进行在线杀菌处理；半封闭式杀菌处理部件与循环水箱相连，过滤和存储经杀菌处理部件排出的臭氧水。本实用新型能够改进现有技术的不足，通过臭氧水对果蔬进行在传输线上杀菌，臭氧水浓度可实时检测和控制，精确的臭氧水浓度可提高杀菌效果；臭氧水可循环再利用，生产成本降低，在生产线上控制臭氧水的杀菌清洗过程，大力提高工作效率；采用臭氧水杀菌系统，能避免果实采后化学药剂防腐保鲜的农药残留，减少对环境的污染。