本发明涉及海面上层空气取水技术领域，且公开了一种海上升压站海面空气冷凝取水装置，包括冷凝装置；所述冷凝装置由环形外桶、取水装置、环形中桶、漂浮装置、排风结构、储水箱与收集装置组成；环形外桶，环形外桶固定连接在环形中桶的底部，且环形外桶与取水装置活动连接；环形中桶，环形中桶的内部固定连接有排风结构与收集装置，环形中桶的外侧固定连接有漂浮装置；漂浮装置，漂浮装置设置在环形外桶的上方；排风结构，排风结构设置在收集装置的上；储水箱，储水箱活动连接在收集装置的底部。通过收集管与排风结构相互配合，可以使冷凝装置内部的空气进行流通，同时有利于更快速地对海面上放的空气进行收集。