本发明涉及一种双桶分层式太阳能海水淡化器，由水处理装置和加热水处理装置中源水的加热装置组成，其中：水处理装置包括盛装源水的源水桶，设置在源水桶顶部的凝水盖，和设置在源水桶内壁上部的内凝风管，其中源水桶内壁中部、内凝风管下方倾斜设置有一集水槽，且集水槽设置位置高于源水桶内源水水面，源水加热附着在凝水盖内壁及内凝风管上的水蒸汽经源水桶内壁流入集水槽内收集排出；所述的加热装置包括沉水桶，和连接在源水桶和沉水桶之间、并贯通源水桶和沉水桶内水源互换的真空管。本发明解决了海岛及盐碱苦咸水地区的吃水问题，也解决了盐结晶难以处理的难题。有电地区可用全智能测控仪，不需人工管理；无电地区可人工操作，结构简单，易操作。