本发明提供了采用熔盐水合物体系预处理木质纤维原料的方法，包括以下步骤：将木质纤维原料破碎至合适粒径，加入到熔盐水合物体系中；在20-100℃的温度条件下搅拌反应0.1-72h后，加入适量水以终止反应。反应结束后进行固液分离，将分离得到的木质纤维固体用水进行清洗脱盐，即得到可用于酶水解糖化处理的木质纤维固体。本发明所述的方法，不但成本低廉、操作简单、与糖化阶段匹配性高，而且熔盐可以循环再利用，整个过程绿色可持续，这对于木质纤维原料的应用具有重要的意义。此外，本申请在不溶解纤维素的情况下实现了木质纤维原料的高效预处理，为后续的固液分离提供了操作便利，在实际应用中具有非常重要的意义，将大大降低分离操作的复杂性和操作成本。