本发明公开了一种用于乳腺癌循环肿瘤诊断的实验样品分离装置，属于实验样品分离技术领域，包括：底板，以及分离机构，所述分离机构包括支撑架，所述支撑架安装于底板顶部的表面，所述支撑架的表面设置有多个移动杆，多个所述移动杆的内侧固定连接有往复框，所述支撑架的顶部设置有收集箱，所述往复框的底部固定连接有弹性连接管，且弹性连接管与收集箱连通，所述往复框的内壁设置有第一过滤网，所述第一过滤网的上方设置有第二过滤网，所述第二过滤网的顶部设置有第三过滤网。本发明在实现对样品进行分离基础上，还可以对样品分离的过程中减低医务人员与样品接触的概率，且可以将分离之后的样品进行分别收集。