本发明提供了一种梯级脱除催化裂化再生烟气中硫氧化物的方法，包括以下步骤：a)将催化裂化再生烟气升温后进行第一级脱硫，再经热量回收后进行第二级脱硫，然后进行SCR脱硝，最后经余热回收后进行第三级脱硫，除尘后得到净化后的烟气；所述第一级脱硫采用CaCO3基吸收剂；所述第二级脱硫和第三级脱硫采用Ca(OH)2基吸收剂。该方法充分利用催化裂化再生烟气余热锅炉的反应空间和温度段，在不同温度段喷入钙基吸收剂，实现多段梯级脱除烟气中的硫氧化物，不仅解决了催化裂化烟气中高浓度SO3与脱硝氨逃逸反应形成硫酸氢铵所造成的余热锅炉堵塞、阻力升高、风机电耗增加问题，而且解决了传统单级脱硫吸收剂耗量较高的问题，具有显著的技术和经济应用价值。