本发明公开了一种一步挥发还原处理冶炼尾渣的方法，该方法包括：将冶炼尾渣、还原剂、硫化剂和熔剂按照预定配比进行配料，以便得到混合物料；将所述混合物料输送至熔炼炉内并在强还原气氛下进行熔炼处理，以便得到铁单质、含有气态金属硫化物和气态金属的烟气及尾渣；使所述含有气态金属硫化物和气态金属的烟气发生二次燃烧，以便得到含有金属氧化物的烟气；将所述含有金属氧化物的烟气进行过滤处理，以便排出烟气得到金属氧化物烟尘。该方法能够最大限度地回收冶炼尾渣中所含的有价金属，减少尾渣的最终排放量，具有工艺流程短、设备投资少、处理效率高的优点。