本发明提供了一种新型双叶轮串联式增压器，包括涡轮转子、涡轮箱、轴承体、第二级压气机叶轮、第二级涡壳、导流罩、导流叶片组、第一级压气机叶轮、第一级壳体，涡轮转子的杆部经涡轮箱一侧的轴孔穿过轴承体后，在该杆部上从内向外依次装有第二级压气机叶轮、导流叶片组和第一级压气机叶轮，在第二级压气机叶轮的外部装有第二级涡壳，在导流叶片组的外部装有导流罩，在第一级压气机叶轮的外部装有第一级壳体，第二级涡壳固定在轴承体上，导流罩固定在第二级涡壳上，第一级壳体固定在导流罩上。当增压器运转时，空气流量先流经第一级压气机叶轮，通过导流叶片组后，再进入第二级压气机叶轮，最终经过涡壳扩压后流出。