本发明涉及一种水体微塑料回收装置，包括预处理过滤箱、以及各级目标过滤箱；其中，由预处理过滤箱滤除待分析水体中外径大于微塑料颗粒外径的杂质颗粒，由各级目标过滤箱依次滤除接收水体中各微塑料颗粒外径等级的微塑料颗粒，高效对待分析水体中微塑料颗粒实现了分类回收，用于后续的进一步提取，并进一步设计基于此的系统，加入前端采集装置、末端集液装置，自动化高效实现待分析水体的采集、微塑料分析、回收全流程操作，采集效率高，采样深度灵活；此外设计了基于水体微塑料回收装置的回收方法，分别对各级目标过滤箱中的各阀门进行逻辑控制，依次执行反冲洗加气浮脱附、旋转脱附、脱附液提取，进而完成对脱附液中微塑料颗粒的提取，整个设计对待分析水体中的微塑料颗粒实现了高效提取。