本实用新型公开了一种多级血液分离装置，包括分离筒和取样筒，所述取样筒与所述分离筒可拆卸连接，所述分离筒上设置有注液孔，所述分离筒靠近所述取样筒的一端设置有出液孔，所述取样筒上设置有取样组件，所述取样组件适用于在所述取样筒与所述分离筒连接状态下连通所述分离筒与所述取样筒。方案通过取样筒与分离筒的设置，在使用过程中，能够在单次离心后将分离筒与取样筒分离，更换一个新的分离筒进行二次分离，以此将各次分离的底层液留存至取样筒内，无需人工抽出，便于使用。