本发明提供的多级脱粒机构和脱粒装置，涉及机械设备技术领域。该多级脱粒机构包括凹形筛体和多个脱粒滚筒。每个脱粒滚筒包括滚筒体和设于滚筒体上的脱粒元件，多个滚筒体中，至少有一个滚筒体采用多棱柱体；脱粒元件设于多棱柱体的各个面相交处；凹形筛体同时位于多个脱粒滚筒的底部。该多级脱粒机构采用多棱柱体形的滚筒体，使得滚筒体与凹形筛体之间的间隙增大，即增大了脱粒间隙，可以增大花盘的喂入量，并且能防止粒籽在脱粒间隙内拥堵、挤压，提高脱粒效率和质量。