一种深水分层同步取样装置，包括牵引头、提液筒和重坠，提液筒至少一级，各级提液筒依次连接在一起，第一级提液筒连接牵引头，最后一级提液筒连接重坠；所述提液筒包括筒体，筒体的上端开口，下端密封，筒体外侧面的上部设置有进液管，下部设置有水龙头，进液管处设置有开合密封装置；各级提液筒上的开合密封装置连接同一个打开机构。通过牵引绳使整个装置进入水体，到达所需深度后使各级提液筒上的密封装置同时打开，水体进入相应的提液筒；静置后松开拉线使密封装置复位，使提液筒密封。该装置提液筒在进入水体和提出水体过程中都是完全密封状态下进行的，最大程度地减小对水体的挠动，各级提液筒同时控制进水，实现了同步分层准确采样。