本发明提供一种放射性有机废液处理工艺及系统，所述工艺包括：将放射性有机废液与添加剂按照一定比例和添加顺序进行配制；将配制液定量供料到热解炉，控制热解炉的温度在预设范围，使配制液发生热解及中和反应，生成热解灰和有机可燃废气；将热解灰收集暂存在卸灰斗中，并定期装入废物桶送入处理设施处理；将有机可燃废气过滤后送入燃烧炉燃烧，将燃烧后的高温烟气充入骤冷器快速冷却到第一预设温度以下后，再经过洗涤塔将烟气温度降低到第二预设温度以下，随后通过尾气风机排放。本发明所述的处理工艺及系统将放射性有机废液中的放射性物质充分分离，并使有机废液经过处理后无机化率满足要求，有效解决了环境污染以及存在的安全隐患问题。