本发明提供的一种斯特林热泵多级蒸馏海水淡化装置，蒸发槽水平放置，隔板将蒸发槽分隔成多级底部连通的蒸发室。第一级蒸发室内有顶端连通第一级蒸发室上部空间，底端与热水箱顶部连通汽加热管。斯特林热泵、热水箱、温水箱安装在蒸发槽下面。斯特林热泵居中，热水箱、温水箱在斯特林热泵两端。斯特林热泵的热量流出端置于热水箱内，斯特林热泵的热量流入端置于温水箱内。热水箱和温水箱连通，海盐排出阀安装在第一级蒸发室底部。斯特林热泵将热量不断从温水箱输运到热水箱加热水产生蒸汽，并进入汽加热管加热海水。然后进入多级蒸馏，各级蒸馏水都流入温水箱得到淡水。海盐经海盐排出阀排出。