本发明属于LNG生产技术领域，具体涉及一种海上坐底式天然气处理装置，其包括主船体和水下基础，主船体上设有天然气处理设施和液化天然气储存系统，主船体的船底及四周设有多个压载舱，水下基础的顶面用于承载主船体。通过压载水泵向压载舱内注入压载水或排出压载水，可以调节主船体的下沉或上浮，并实现装置的坐底安装。主船体的船底底板和水下基础顶面之间可设置橡胶垫板，以增加摩擦系数。本发明的有益效果是：本发明不需设置系泊系统，并且在风、浪、流的作用下，沉降式坐底也能保证装置完全不运动，装置上储存的LNG不会产生晃动，保证了天然气生产处理的连续性和安全性。