本发明提供了一种脱除含硫酸镁废水溶液中的硫酸镁的方法，属于一种废水处理方法，它是对含硫酸镁废水溶液进行预处理后，送入微滤膜装置脱除微小颗粒杂质，再将脱除微小颗粒杂质的含硫酸镁废水溶液送入纳滤膜装置进行纳滤，得到硫酸镁含量低的渗透液和硫酸镁含量高的浓缩液，将浓缩液利用后处理装置进行冷冻处理，从中提取七水硫酸镁固体，或者加入钙盐或钡盐得硫酸钙或硫酸钡，镁盐与氢氧化钙反应生成氢氧化镁和钙盐，这种方法具有下列优点：渗透液中含硫酸镁很少，可作为工艺水使用，浓缩液中硫酸镁浓度高，其它杂质含量少，纳滤膜装置占地面积小，运行成本低，该方法产生的污水量少，有利于环保，利用冷冻处理可回收利用硫酸镁。