本发明提出一种利用水合物法分离氙气氪气混合气的方法及系统，属于水合物技术应用领域。本发明主要由气体水合物生成单元，换热单元，气水分离单元三部分构成：预冷的氙气氪气混合气从反应塔底部注入，混合气中氙气与附着在多孔塔板内的水生成氙气水合物；水由塔顶注入，润湿多孔塔板，同时将生成的水合物颗粒冲刷、汇集至塔底，形成水合物浆液，经换热单元后，浆液中的氙气水合物分解，形成气水两相流后进入气水分离单元，在重力作用下氙气与分解水分离，实现氙气的提纯。本发明能耗低，氙气分离条件温和，分离选择性高，且流程简单，易于实现工业化生产，为氙气氪气混合气分离提供了新的技术工艺选择。