本实用新型提供了一种水环境监测用水样多层采样装置，样本箱外壁一侧合页连接有箱门，样本箱内壁两侧均固定连接有安装架，所述安装架内部滑动连接有样本盒；样本盒内部靠近箱门的一侧设置有密封门，样本盒外壁一侧均开设有进水口，样本盒底部靠近对应安装架的一端固定连接有排水接头，样本箱外壁两侧均螺纹连接有进水阀。本实用新型通过样本盒、进水阀和样本箱之间相互配合，通过在样本箱中呈交错安装有多个样本盒，提高了样本箱的空间利用率，使其在有限的空间内能够层次分明的存储多种不同层级的水样，取样时只需从排水接头处便可将水样快速取出。