本发明公开了一种油茶壳综合利用方法，先粉碎油茶壳，再碱性预处理并固液分离得黑液和固体渣；固体渣经纤维素酶酶解制得单糖进行乙醇发酵，制备乙醇；调节黑液pH，固液分离得残渣和香草醛溶液；残渣经木聚糖酶酶解制得低聚木糖溶液和剩余物，剩余物经氧化制备香草醛。该油茶壳综合利用方法，先用氢氧化钠预处理油茶壳的条件，固液分离得到的固体渣采用纤维素酶水解后进一步发酵制备燃料乙醇；固液分离得到的黑液中和至pH6，固液分离得到的上清液中含有较高浓度的香草醛（无须进行木质素氧化），沉淀先采用含少量β-木糖苷酶的木聚糖酶进行酶水解制备低聚木糖，然后其酶解残渣进一步氧化制备香草醛。因此，通过本工艺的研究，最终可以实现生物质全部利用制备燃料乙醇、低聚木糖和香草醛。