本实用新型涉及一种水厂自动采样留样装置，其包括具有容纳空间的冷藏柜、控制箱，设于冷藏柜中的采样支架、采样模块和留样模块；采样支架包括固定架、移动架；采样模块包括隔膜泵以及位于隔膜泵的下方且与隔膜泵连接的接口电磁吸盘；留样模块包括采样留样瓶、设于瓶体下方的称重传感器、设于瓶体上方且与接口电磁吸盘相配合的接口磁性吸盘以及位于采样留样瓶下方且与瓶体连接的电磁阀封装模块；控制箱用于控制隔膜泵的打开或关闭、移动架的位移和隔膜泵在移动架上的位移以及控制接口电磁吸盘和电磁阀封装模块中排水电磁阀的供电状态。通过上述方式，本实用新型可以解决现有水厂通过人工采样导致人力资源的浪费以及遗漏采样的问题。