为克服现有废旧锂离子电池电解液回收率低、安全性低、回收流程繁复、成本高的问题，本发明提供了一种废旧锂离子电池电解液的回收系统，包括电池拆解系统、除水系统、保护气体供给系统、物料传输系统和超临界二氧化碳流体萃取系统，电池拆解系统分别与除水系统和物料传输系统密封连通，保护气体供给系统设置在除水系统与物料传输系统之间，与除水系统和物料传输系统密封连通；超临界二氧化碳流体萃取系统包括萃取釜和超声波发生器，超声波发生器设置于萃取釜的内腔，萃取釜与物料传输系统密封连通。本申请在回收处理中始终处于干燥保护气氛下，安全性高，以超声波结合超临界流体萃取的方式，萃取回收率高，对环境友好，回收过程简单，成本低。