本发明提供一种水色三要素走航式测量装置，包括进样模块（1）、初级浊度和叶绿素测量仓（2）、次级CDOM测量仓（3）、浊度测量模块（4）、叶绿素测量模块（5）、CDOM测量模块（6）、控保模块（7）、GPS模块（8）、供电模块（9）、计算机（10）。本发明可以实现走航快速实时测量，进样模块初级过滤以减少水体中漂浮物对荧光光束的干扰，进样模块去气泡装置避免船舶行进中产生水泡对光学测量设备的干扰；次级过滤避免过高颗粒物浓度对水中痕量溶解有机质测量的干扰，从而有效地保障现场测量精度，提高水色三要素观测效率。本发明结构简单，操作简便，能够满足当今水色遥感研究和水质调查等科研和业务应用需求。