本发明公开了一种海上油田聚合物驱采出液一体化处理方法及装置。所述一体化处理方法包括原油处理步骤、污水处理步骤和污油处理步骤；原油处理步骤：聚合物驱采出液经破乳后依次经油水分离、静电聚结脱水和电脱水，得到外输原油；污水处理步骤：油水分离、静电聚结脱水和电脱水得到的污水混合后，依次经在线预除油、斜板除油、气浮选、过滤和絮体在线收集，实现对污水的净化处理；污油处理步骤：在线预除油、斜板除油和气浮选得到的污油混合后，经污油单独高效分水处理，得到的油相和水相分别作为外输原油、进入污水处理步骤。本发明具有油水处理剂用量少、油泥生成量少、后处理成本低等特点，能够有力保障了上平台地面处理流程正常运行。