本发明公开了一种连续式微波水热法处理焚烧飞灰中二噁英的系统及方法，其中连续式微波水热法处理焚烧飞灰中二噁英的系统包括换热装置、缓冲搅拌罐、循环泵、微波反应装置；微波反应装置包括微波安全屏蔽单元、浆料循环单元、微波辐照单元以及控制单元；浆料循环单元的进料口与缓冲搅拌罐连接，该浆料循环单元的出料口与换热装置连接；微波反应装置与换热装置之间的管道上设有与缓冲搅拌罐连通的循环回路。本发明基于传统水热法处理的基础上植入高参数微波处理技术，不仅能除去焚烧飞灰中的二噁英等有机污染物，同时实现大批量连续处理，使得焚烧飞灰二噁英处理流程连续、安全、方便、效果可靠、占地面积小、经济高效。