本实用新型提供一种段塞流捕集及三相分离一体化装置，包括带有第一内腔的罐体。设置在罐体外周上的气相分离单元，所述气相分离单元包括带有第二内腔的预分离桶，以及均与所述第二内腔连通的段塞流入口和气相出口。以及设置在所述的罐体内的液相分离单元，所述液相分离单元包括沿的罐体依次布置的布液管、聚结分离器、油相出口、堰板和水相出口，其中布液管的两端分别连通所述第一内腔和第二内腔。本实用新型的一体化装置不仅将段塞流捕集器和分离器集成在一套设备内，提高了设备的利用率，节省了空间，而且能够同时完成段塞流中的气相、水相和油相的分离工作。