本发明公开了一种用于循环肿瘤细胞富集的惯性微流控芯片，所述芯片，包括流道层，所述流道层包括螺旋形流道；所述螺旋形流道包括间隔性设置的突扩结构，所述突扩结构为在螺旋形流道中形成的流道变宽的结构，所述突扩结构凸出螺旋形流道外侧壁。上述芯片以螺旋形流道作为流道主体，集成螺旋形惯性流道与突扩结构，在带有曲率的弯流道中，粒子由于惯性迁移效应和曲率诱导产生的截面二次流会使粒子在迁移过程中不断聚焦成一条粒子束，从而有利于不同粒子的有效分选。利用上述芯片进行循环肿瘤细胞分选，可以实现循环肿瘤细胞的高通量、高回收率、高纯度富集同时整套装置操作简单、成本低廉、对细胞活性无影响。