本发明涉及一种垃圾焚烧厂烟气净化耦合飞灰水洗液重金属脱除系统及方法，包括依次连接的低温热降解单元、水洗脱氯单元、碳酸化固定重金属单元、脱钙单元、离心脱水单元和蒸发分盐单元；低温热降解单元用于去除二噁英，水洗脱氯单元用于对飞灰进行水洗脱氯，碳酸化固定重金属单元用于对水洗液碳酸化处理脱除重金属，脱钙单元用于对上一装置内用碳酸化处理脱除重金属的水洗液进行除钙，离心脱水单元用于将上一步脱钙单元产生的水洗液进行固液分离，蒸发分盐单元将上一步进入的水洗液进行蒸发结晶分盐，获得氯化钠和氯化钾。