本发明提供了应用于燃料电池系统的气液分离装置及分离系统，其中，该装置包括：入堆分离总成，气态介质输出端连接电堆，出堆分离总成，生成物输入端连接于电堆；储液器，连接于入堆分离总成的液态介质输出端及出堆分离总成的液态输出端，用于接收入堆分离总成进行气液分离后输出的液态介质及出堆分离总成进行气液分离后输出的液态介质。通过出堆分离总成实现了将电堆输出的生成物进行一级气液分离，从而可以减少液态水对输入管路上的氢回流驱动装置(如：氢循环泵或或引射器)及下游部件的性能造成波动；而且，还通过入堆分离总成将输入至电堆的反应介质进行二次气液分离，从而可以阻止大粒径的液滴进入电堆。