本实用新型属于海洋环境调查技术领域，涉及一种应用于海水有机污染物的原位萃取富集采样装置及方法。一种海水中有机污染物原位萃取富集采样装置，包括样品萃取富集单元、进样单元、排水单元、压力平衡单元、样品洗脱单元、样品转移单元及控制电路板总成；所述进样单元、排水单元、压力平衡单元、样品洗脱单元、及样品转移单元均与所述样品萃取富集单元连接，各单元在所述控制电路板总成的控制下，完成海水中有机污染物的进样、萃取、富集。本实用新型的装置采样过程采用闭‑开‑闭的方式，有效的解决了采样装置下潜过程中不同水层间的交叉污染问题。搭配水深传感器，可实现任意目标水位的样品采集，能够真实反应出原位污染的情况，对海水剖面调查十分有利。