本发明公开了一种从废旧三元锂电池中分步沉淀回收镍、钴和锰的方法，包括如下步骤：1)预处理：将废旧三元锂电池正负极粉末煅烧备用；2)配置镍钴锰浸出液：将氢键供体、氢键受体及稀释剂配置成镍钴锰浸出溶液备用；3)锂分离处理：将煅烧后的粉末加水进行浸出，浸出完成后进行第一次过滤得到的滤液为碳酸锂溶液；4)镍钴锰分离处理：将第一次过滤得到的滤渣与镍钴锰浸出溶液混合进行反应，反应完成后进行第二次过滤得到镍化合物；将第二次过滤得到的滤液加钴沉淀剂沉淀反应后进行第三次过滤得到钴化合物和锰化合物。本发明实现锂镍钴锰的高效分步分离，回收率高，且避免强酸强碱等对设备的腐蚀，加工成本低。