本发明公开了一种灌溉水增氧设备，属于农业用水处理设备领域。该增氧设备包括：微纳米气泡发生装置、纯氧供给装置和微纳米气泡发生器；其中，微纳米气泡发生装置设有进水管、进氧管和出水管，进水管用于引入所处理的灌溉水，进氧管与所述纯氧供给装置连接，出水管与所述微纳米气泡发生器连接，微纳米气泡发生器上设有出水口。该增氧设备通过微纳米气泡发生装置、纯氧供给装置和微纳米气泡发生器有机连接，相互配合，可以水为介质，来带动气水高效溶合，形成溶解氧浓度超高的微米和纳米量级的气泡水，提高了增氧效率，从而使经过该设备增氧后的富氧气泡水，直接进行正常的农业灌溉。