本发明公开了一种基于三维扫描的鱼皮分离装置，包括夹持机构、环切刀(1)、分离刀(2)和剥皮机构(3)，所述的夹持机构包括鱼鳃钩(4)和尾夹机构(5)，环切刀(1)位于鱼鳃钩(4)和尾夹机构(5)之间中心轴线的偏心位置，所述的分离刀(2)和剥皮机构(3)则位于鱼鳃钩侧；通过三维图像扫描鱼身，得到环形切割位置和路径、分离路径、纵向切割路径和剥皮路径；由夹持机构将待剥皮的鱼身前后水平夹持，通过环切刀绕鱼身作环形切割，分离刀从环形切割处的切痕伸入鱼身将鱼皮与鱼身相分离，再由环切刀沿鱼身长度方向作纵向切割鱼皮，之后剥皮机构剥下鱼皮。本发明实现了鱼皮的自动化分离，提高了鱼皮剥离的效率，也避免了鱼皮被破坏。