本发明涉及一种雨污水漂浮物及泥沙分离处理一体机，包括前级沉淀腔和后级沉淀腔，所述前级沉淀腔上端连接雨污水的进水口，所述后级沉淀腔的一侧设排水口，所述前级沉淀腔和后级沉淀腔之间设过滤墙分隔开，且后级沉淀腔的底面高于前级沉淀腔；所述前级沉淀腔底部设有带单向阀的排污口；所述后级沉淀腔的底部上方设导流板，所述过滤墙与导流板之间设百叶窗式导向板和集污篮；所述百叶窗式导向板斜置，其一端固接在所述过滤墙的上端，另一端与集污篮连接，所述集污篮设置于导流板上。本发明可使漂浮物和泥沙分离排出，同时采用过滤介质和加药对有害污染物进行处理，使重金属、N、P等含量大大降低，且保持了城市市政管网排水通畅，无需动力，结构简单实用。