本发明涉及一种水面溢油回收方法，该方法中涉及装置是由无人船船体、无人机、船体摄像头、分析控制集成系统、第一喷枪、第二喷枪、驱油剂罐、凝油剂罐、V型亲水疏油围油栏、亲油疏水材料、机械式真空输油管路、储油罐组成，无人船未进入溢油事故区时，利用操控无人机来进行空中监测和检测，获取溢油区域空间分布信息；无人船进入溢油区后，通过喷洒驱油剂或凝油剂，使得油膜更加集中易于后期处理；通过同时使用V型亲水输油围油栏和亲油疏水材料来对浮油和沉潜油进行收集。本发明结合溢油检测、监测、回收和水体净化等多种功能于一体，既保证了较高的溢油回收效率和净化水面能力，同时也保证了操作人员的健康安全。对在海洋、湖泊或河流等区域发生的泄露原油、石化产品、有机溶剂等进行高效回收处理，具有广阔的应用前景。