本发明公开了一种自动升沉的深海地震信号采集装置。包括耐压舱、天线、电位计、内皮囊、外皮囊、电池组和水听器；耐压舱外固装有水听器；耐压舱内装有上中下支撑板；天线置于耐压舱外，电位计固定于上支撑板上，上支撑板上安装有内皮囊组件，内皮囊上下端均设有限位开关；下支撑板底面通过外皮囊接插件安装有外皮囊，下支撑板上安装有浮力调节系统，浮力调节系统包括齿轮泵、柱塞泵、单向阀、内皮囊、外皮囊、电磁阀、电机；外皮囊和内皮囊内部及其之间的管道中均充满小于水密度的油液。本发明构成了长周期、低成本海上地震观测台站，记录不同地点接收到的地震信号，形成覆盖较大海洋面积的地震观测网，解决海洋没有地震台网的难题。