本发明涉及一种用于丁二烯连续低聚反应的工艺，包括S1预混合工序、S2反应工序和S3原料回收工序，所述S1预混合工序用于预先混合催化剂体系和溶剂体系；所述S2反应工序包括一级反应工序和二级反应工序；所述S2反应工序中还设有温度控制工序，所述一级反应工序输出的第一外循环工艺液经第一冷却器冷却后与原料丁二烯混合并返回一级反应工序；所述二级反应工序输出第二外循环工艺液经第二冷却器和加压装置后返回二级反应工序；所述S3原料回收工序用于回收二级反应工序中未反应的丁二烯并供给回二级反应工序。本发明能有效控制丁二烯低聚反应的温度以保障安全生产，且产品选择性和原料利用率高、设备数量少，更适合连续工业化生产。