本发明公开了一种具有油厚监测功能的海上溢油收集装置，涉及水面溢油回收领域，包括收集筒和进油口，收集筒上设有上安装板和下安装板，上安装板上设有卷绕板，卷绕板的端部设置有连接组件，上安装板和下安装板之间设置有浮力组件，下安装板的下端设有安装架，安装架内设置有浮力控制组件以及抽油组件，收集筒内插接有保护套，保护套的侧壁上设有连通孔，所述保护套内设置有油水界面探测仪，油水界面探测仪用于检测收集筒内的油水界面。本发明通过卷绕板能够提高收集装置收油的速度，通过浮力控制组件在工作过程中的实时调节，能够使得收集装置始终保持在一个较大的收油速度，提高收集装置的收油效率。