本实用新型提供了一种高纯度氦气纯化装置，属于化工气体分离技术领域，包括通过管道连接的冷凝系统、低温吸附系统和超低温吸附系统，所述冷凝系统包括冷凝负压液氮杜瓦瓶，及设于其内的换热器和冷凝分离器，三者之间通过管道连接；所述低温吸附系统包括低温吸附单元，所述低温吸附单元与所述冷凝分离器通过管道连接；所述超低温吸附系统包括冷箱和制冷机，所述冷箱内还设有第二换热器和超低温吸附单元；由所述低温吸附系统出来的氦气经第二换热器进入超低温吸附单元后流至高纯度氦气出口通道，再经换热器复热后得到高纯度氦气产品。本实用新型将负压液氮低温纯化与制冷机超低温纯化串联并用，实现了低成本、高效率和高纯度的连续化氦气纯化生产。