本发明提供了一种船舶尾气污染物协同处理装置，包括吸收塔和吸收塔连接的臭氧发生器，臭氧发生器上连接有空气源，吸收塔一端连接有尾气入口，另一端连接有尾气出口，吸收塔沿尾气运动方向设置有降温层和吸收层，降温层和吸收层之间设置有臭氧喷射器。本发明的臭氧喷射器位于吸收塔内，降温层和旋流板之间，温度较高的船舶尾气进入吸收塔底的尾气入口后，首先与降温层喷出的降温水接触，避免了臭氧的大量分解。随后沿尾气流动方向经过吸收层，尾气中的氮氧化物和二氧化硫被氢氧化镁吸收，船舶尾气经第二塔盘，与水洗层喷出的海水接触，氮氧化物和二氧化硫被进一步洗涤吸收，经过除雾器拦截水雾，最终由塔顶的尾气出口排放。