本实用新型提供一种低温分离装置，其包括：分离容器，分离容器内在沿着天然气的流通方向上依次设有相互连通的第一级分离腔室、第二级分离腔室和第三级分离腔室；其中，第一级分离腔室内设有惯性分离器，第二级分离腔室内设有离心分离器，第三级分离腔室内设有分离器组件，其中，分离器组件包括沿着天然气流通方向上依次设置的聚结器和挡板分离器，天然气用于依次流经惯性分离器、离心分离器、聚结器和挡板分离器，以使天然气中的气相和液相分离。本实用新型提供的本实施例提供的低温分离装置实现了对含蜡天然气进行气液分离的目的，解决了现有的立式分离器在处理含蜡天然气时，分离性能较差的技术问题。