本发明涉及一种紧凑型聚光多级膜蒸馏海水淡化装置，属于太阳能聚光集热和水处理技术领域。装置包括聚光透镜、反光板、吸热器及多级布置的亲水材料和冷凝板等结构。太阳光线经聚光透镜聚光和反光板的反射后，被下方的吸热器吸收转化为热能，加热亲水材料内的海水。水蒸气穿过疏水膜，遇到冷凝板时被凝结为淡水，同时释放出潜热加热下一级亲水材料内的海水。通过多次蒸发和冷凝，实现了对水蒸气潜热的多次回收和利用。本发明将聚光组件和海水淡化组件集成为一个整体，省却了换热管路的安装，具有结构紧凑、产水效率高的优点。