本发明一种溶剂萃取法制备4N级铕的工艺方法，以P507为萃取剂、铕的相对纯度介于40%～90%氯化富铕溶液为料液，包括5个步骤，其中3个分离步骤和2个辅助步骤；3个分离步骤分别为NdSmEu/EuGdTb分离工段、NdSm/Eu分离工段和Eu/GdTb分离工段，2个辅助步骤分别为浓缩工段和萃酸工段。NdSm/Eu分离与Eu/GdTb分离串联。本发明可以获得相对纯度为99.990%～99.995%的4N级铕产品，其产率高达91.72%～98.77%。本发明具有铕产品纯度高、铕产品收率高、生产规模大、化工试剂消耗少、操作简便、生产成本低等优点。