本发明涉及高浓盐废水处理方法，具体涉及一种基于热泵的蒸发冷冻耦合高浓盐废水处理方法及系统，用于解决现有含有氯化钠和硫酸钠高浓盐废水处理方法难以得到高品质的化工产品，并且存在设备腐蚀严重、能耗高、成本高、投资成本高的不足之处。该基于热泵的蒸发冷冻耦合高浓盐废水处理方法，通过氯化钠、硫酸钠等无机盐在不同温度下的溶解度不同的原理制得高品质芒硝产品和氯化钠产品，该方法采用制冷剂替代循环冷却水进行热量交换，并充分利用氯化钠产品制备过程中产生的蒸汽，节省了工艺成本和废料产出。同时，本发明还提供一种基于热泵的蒸发冷冻耦合高浓盐废水处理系统。