本实用新型公开了一种橄榄油分离装置，包括分离箱、一级分离机构和二级挤出机构，一级分离机构包括分离筒和分离驱动装置，分离筒与分离箱同轴设置，分离筒可拆卸连接有主轴，主轴与分离驱动装置传动连接，分离筒的下方设置有汇流板，汇流板倾斜固定在分离箱上，汇流板低端处的分离箱上开设有排油口，分离筒的底部设置有排渣口，排渣口中设置有密封塞，二级挤出机构位于汇流板的下方并固定在分离箱上，分离筒通过排渣口与二级挤出机构连通。本实用新型使将分离后的残渣释放到二级挤出机构中，对压榨混合物进行二次挤压和处理，不仅能够省去倾倒工序、提高加工效率，还能对残渣进行二次挤压分离出橄榄油，提高产油率。