本发明公开了一种旋转式多级沉降降尘装置，涉及烧结矿生产除尘设备技术领域，为解决烧结机头大烟道自沉降效果不理想，重力除尘器成本高、结构笨重的问题；本发明包括沉降室，其两侧分别设置有烟道进口管和烟道出口管，烟道进口管接近沉降室的一端所在高度高于另一端；沉降室内部水平安装有转轴，转轴上设有多个叶片；沉降室的下部设置有相互连通的预沉降斗和若干级集灰斗，其中预沉降斗位于沉降室下部接近烟道进口管的一侧，用于烟气中部分颗粒的自沉降收集，若干级集灰斗位于预沉降斗远离烟道进口管的一侧；本发明可以增强烧结烟气在进入电除尘器之前的除尘效果，同时还可以保护电除尘器设备构件，降低电除尘器故障率，节约电除尘器运行成本。