一种热转化汽油的处理方法，将热转化汽油原料切割得到轻汽油馏分和重汽油馏分，重汽油馏分送入催化裂化反应器的预提升段，与再生催化剂接触进行第一反应，第一反应的裂化物流和催化剂混合物进入反应器的第一反应区与重质原料油一起进行第二反应，第二反应的裂化物流和催化剂混合物进入反应器的第二反应区与轻汽油馏分一起进行第三反应；分离反应油气和待生催化剂，待生催化剂至再生器再生后循环使用，反应油气至分馏系统，得到包含清洁汽油的产物。该方法降低热转化汽油的硫含量和烯烃含量，提高热转化汽油的辛烷值。