本发明公开了一种水下无人航行器油电混合动力装置，属于水下无人航行器技术领域，包括：燃料舱段、发电舱段、电池舱段和电动力推进段；水下无人航行器在水下航行时由二次电池组提供的电能驱动推进器工作，当二次电池组的电能低于设定值时，启动浮力调节机构使水下无人航行器浮至水面后，通过吸排气机构进入内燃机的空气和来自油囊的燃油燃烧产生热能，对二次电池组进行充电，充电完成后，启动浮力调节机构使水下无人航行器潜入水下后，继续在水下续航；该装置能够使得水下无人航行器按照“水下航行‑上浮充电‑水下续航”的模式工作，并以此循环，完成多次续航。