本实用新型提供一种放射性废弃物微波处理装置，处理效率高、彻底可靠且可进行浓缩、干燥、热解、碳化、灰化等多种处理，处理范围广。所述放射性废弃物微波处理装置，包括控制系统、微波谐振腔、进料系统、残渣回收桶和落料系统，微波谐振腔上设有微波源，其内设有托盘；进料系统输送放射性废弃物至托盘上；残渣回收桶用于回收处理后形成的残渣；落料系统用于将放射性废弃物处理后形成的残渣由托盘落料至残渣回收桶内。本实用新型放射性废弃物微波处理装置，通过将放射性废弃物输送至微波谐振腔内，由微波进行加热进行处理，效率高，处理速度快，通过控制微波的加热温度，可实现不同放射性废弃物的不同处理方式，处理范围广，设备利用率高。