本发明提供了一种海水淡化装置，至少包括蓄水箱、超声雾化器、气液混合单元、蒸发冷凝单元，以及将上述部件之间互相连通的管道，其中蓄水箱中存储有海水，超声雾化器通过管道连接蓄水箱；气液混合单元由空气压缩机、进气管道以及喷嘴组成；所述的蒸发冷凝单元至少包括蒸发器、微波加热装置、格栅过滤装置、冷凝导流板以及出水管，所述的蒸发器的内部为中空的蒸发腔，微波加热装置安装在蒸发腔的内壁上，格栅过滤装置覆盖在蒸发腔的顶部，冷凝导流板安装在格栅过滤装置的上方，冷凝导流板上设有导流槽。该装置喷出液滴小、雾化液滴均匀性好、蒸发速度快，微波加热法蒸发水的能量利用率高，能够调节雾化颗粒大小，能量利用率提高。