本实用新型公开一种油水分离罐，其包括罐体、转动设置在所述罐体内的分离桶，所述分离桶包括中空的桶体、设置在所述桶体上的中空的转轴、设置在所述转轴两端部的进油口和出油口、周向分布设置在所述桶体内的多个分离腔体、设置在所述桶体外周的储水箱以及设置在所述储水箱上的排水阀，所述分离腔体的两端分别于所述进油口和所述出油口相连通，本实用新型在使用时，油液从进油口进入然后分散至多个分离腔体，在桶体转动产生的离心力作用下比重较大的水分被分离至外周集中，而后进入外周的储水箱中，最后通过排水阀排出进入罐体内。而除去水分后的油液自分离腔体流至出油口，从出油口导出。