本发明公开了一种基于变压凝结的水蒸气及细颗粒污染物协同脱除装置，包括有分离器以及设置在分离器前端的蒸汽变压凝结部分，分离器包括有设置在顶端的溢流管以及设置在底端的底流管，所述蒸汽变压凝结部分包括有入口管、收口管、喉管、扩管及连接管，饱和蒸汽依次经过入口管、收口管、喉管、扩管及连接管，变压、凝结成小液滴后切向进入分离器，小液滴在分离器内聚并、长大及对细颗粒物的补集后，液滴由底流管向下排出，气体从溢流管向上排出。本发明可以实现变压凝结湿烟气中水蒸气及细颗粒协同脱除。