本公开涉及一种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、设置在电蒸汽发生器的冷凝液出口与所述第一预热室的入口之间的冷凝液流量调节阀、设置在电蒸汽发生器中的液位传感器，以及分别与冷凝液流量调节阀和液位传感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冷凝液控制装置，能够实时监测电蒸汽发生器中的实际液位，并基于所述实际液位对流出电蒸汽发生器的蒸汽冷凝液的流量进行调节，这能够有效避免电蒸汽发生器空罐干烧或满罐溢出等问题的出现，有利于延长设备的使用寿命。