本公开涉及用于放射性废液处理的热泵蒸发处理系统及方法，该系统包括第一预热器、第二预热器、蒸发器、蒸汽压缩机、电蒸汽发生器、设置电蒸汽发生器上的压力传感器和功率调节器，以及分别与压力传感器和功率调节器对应连接的控制器。本公开提供的热泵蒸发处理系统中设有压力控制装置，能够实时监测电蒸汽发生器中的实际压力，并基于所述实际压力，对电蒸汽发生器的加热功率进行调控，控制电蒸汽发生器的补偿蒸汽输出量，从而使得蒸发器加热室中的高温蒸汽压力稳定在预设范围内，有利于放射性废液蒸发处理的稳定进行。