本发明公开了一种多级浮动式机车车辆抗撞吸能装置，由一个端部活塞及两个以上分离独立放置于缸体内的浮动活塞组成；缸体中相对于各浮动活塞位置的缸壁上径向设置有顶压浮动活塞边缘侧面的弹性定位机构；各浮动活塞将缸体分成多个独立的封闭气室，并与气缸构成多组无活塞杆的游动活塞机构，各封闭气室与缸体外所设加压气管路相通；各活塞上设置有弹性爆破膜的常闭通孔。采用本发明将机车车辆的碰撞冲击破坏过程转化为多级浮动气室压缩气体贮能实现峰值动量缓冲与压缩气体按能级分极波动能量释放和余能变形破坏释放的三级分步的过程，从而有效地保护机车车辆在发生碰撞时所造成的刚性碰撞与峰值冲量危害。