本发明公开了一种多级并联多线—水膜电极离子风冷却塔水回收装置,包括设置在大型自然通风冷却塔顶部的由多级多线—水膜电极模块并联的多线—水膜电极模块集合,多线—水膜电极模块包括设在模块支持托架周边的硅橡胶复合绝缘子串,在模块支持托架中并列设置有若干个垂直分布的水膜电极,沿水膜电极间隔设置有与其平行且具有电极间距的多线电极,若干个多线电极通过连接导线并联接入高压直流电源,水膜电极通过连接导线接地;多个模块支持托架通过支持绳索多级并联连接,沿冷却塔离子风激励区表面覆盖。本发明采用多线—水膜电极形式,发生的离子射流与冷却塔上升气流中的水雾结合,提高水12%~45%的蒸发水损回收效率。