本发明公开了一种秸秆茎叶分离的方法和装置，涉及农业机械领域。秸秆茎叶之间化学成分和力学性能差异较大，混合利用会降低产品性能或质量。本发明是将采收后的秸秆成批去除梢头，铺成单层压扁，再经碾搓使叶从茎秆上剥离，最后通过梳刷和气流清选结合的方法实现秸秆叶分离。本发明的装置包括进料机构、一对压辊、两对剥叶辊、清理机构、出料机构、驱动机构以及机架。本发明特别适于玉米、高粱秸秆的茎叶分离，工艺简单，成本低，便于规模化连续作业。由于利用了秸秆可压扁而不影响其后续加工利用，甚至有利于后续加工利用的特点，使得秸秆茎叶分离率高，为秸秆资源工业化利用带来便利。