切段式甘蔗联合收割机主要由切梢器、螺旋分离器、甘蔗推倒滚筒、立式滚筒、根部切割器、喂入甘蔗滚筒、切段刀、升运器、吹风机、第二吹风机等部分组成。

剥叶装置则与甘蔗剥叶机相似。此外，在剥叶装置的前方装有喂送轮，后方设有排叶轮和输送轮，机器后部设有蔗箱或蔗斗。作业时，整根蔗秆由喂送轮送入剥叶装置剥叶。叶片由排叶轮排出机外，蔗秆则由输送轮送入蔗箱或蔗斗。

切梢器先将甘蔗梢部切掉，螺旋分离器将向外侧倒伏的甘蔗以及相互缠绕在一起的甘蔗分离开，将所在收获行内的甘蔗归拢到收割机的幅宽之内。推倒滚筒将甘蔗推倒，同时立式滚筒压住甘蔗，根部切割器随后将从根部甘蔗砍断，通过喂入滚筒将砍断的甘蔗喂入收割机内，在喂入滚筒的末端有切段刀，将甘蔗按照一定的长度切断，切段的甘蔗被抛入到升运器上，在抛送的过程中，吹风机将甘蔗叶子吹出机外，进行次蔗、叶分离。升运器将甘蔗升运到一定的高度之后，抛入接收的卡车上，在抛送口有第二吹风机对甘蔗进行第二次分离。