本发明公开一种农田残膜回收作业装置及其回收作业方法，涉及农田残膜回收技术领域；该作业装置包括秸秆切碎还田装置、切割排杂口装置、起膜边装置和拢边膜装置；所述秸秆切碎还田装置一侧安装有碎秸秆排出口；所述切割排杂口装置包括安装于所述秸秆切碎还田装置后端的切割刀盘；所述秸秆切碎还田装置后端安装有支架，所述起膜边装置包括铰接于所述支架上的起膜盘，所述拢边膜装置包括铰接于所述支架上的拢膜盘，所述拢膜盘位于所述起膜盘后方外侧。本发明基于上述农田残膜回收作业装置的回收作业方法，实现了农田残膜高质量回收，残膜回收率高、作业效率高、含杂率低、不增加作业成本、回收后的残膜有利于后处理综合利用。