本发明公开了一种氧化钼直接合金化工艺，其特征在于：将氧化钼制成氧化钼混料，按常规冶炼步骤对含钼钢进行冶炼，待转炉冶炼完毕出钢量约1/5时将氧化钼混料由料仓加入钢水，至出钢量为4/5前加完。本发明将氧化钼混料在出钢过程中加入，与氧化钼炉底铺装法、冶炼前装入法等技术相比不需要额外的物料加入时间，不增加炼钢过程时间、不影响生产节奏，满足企业高效化生产要求；同时可利用转炉出钢钢水所含成分如碳、锰、铁等完成氧化钼还原，利用出钢良好的搅拌条件实现氧化钼的快速还原，钼元素收得率高。