本发明公开了一种延长果蔬保鲜期的等离子体处理装置，包括：等离子体发生装置和水池；所述等离子体发生装置的电极位于水池上方；所述等离子体处理装置工作时，果蔬浸没于水池的水中，等离子体一方面直接作用于电极下方的果蔬；另一方面，等离子体在气液界面产生的活性物质，形成等离子体活化水。本发明还公开了延长果蔬保鲜期的等离子体处理方法。本发明结合了等离子体直接处理和等离子体活化水处理两种杀菌方式，可实现果蔬的连续处理和多份样品同时处理，提高等离子体利用效率，降低能耗；结合清洗灭菌于一体，在不破坏食品品质的基础上进行有效清洗保鲜，最大限度保持原生态新鲜，消除果蔬表面农药残留，延长果蔬保鲜期。