本发明公开一种放射性有机萃取剂废液处理的方法,包括:将放射性有机萃取剂废液进行精馏处理,先分离出核素和重质辐解产物,得到第一混合物和TBP,再分离出第一混合物中的轻质辐解产物,得到煤油。本发明还公开一种放射性有机萃取剂废液处理的系统,包括一级精馏单元、二级精馏单元,所述一级精馏单元,用于分离出放射性有机萃取剂废液中的核素和重质辐解产物,得到第一混合物和TBP;所述二级精馏单元,与所述一级精馏单元相连,用于分离出第一混合物中的轻质辐解产物,得到煤油。本发明可对放射性有机萃取剂废液中的TBP、煤油进行回收,有效减少放射性有机萃取剂废液的体积,极大地减少了放射性有机萃取剂废液的最终处置量,有利于节省成本。