一种水中臭氧浓度检测装置，包括检测器、恒电位仪和设置于检测器内工作电极、参考电极、对电极，还包括归零辅助电极，所述检测器内通过阳离子交换膜分隔成溶液室和检测室，所述溶液室内填充有电解质溶液，所述检测室内恒流地流通臭氧水；所述参考电极和对电极均设置于溶液室内，所述工作电极和归零辅助电极设置于检测室内；所述工作电极、参考电极、对电极分别通过电极引线与恒电位仪进行电连接，所述恒电位仪电连接有显示器，所述工作电极和归零辅助电极通过电极引线连接有负脉冲发生器。本发明消除检查水中臭氧浓度的“滞后”情况，提高检测精度，实现在线精确检测，也能精确检测高浓度的臭氧水，广泛应用于臭氧水生产现场。