本公开涉及一种处理重质原料油的方法及系统，该方法包括：使原料油、催化剂和供氢剂进行加氢反应，得到加氢反应产物进行分离，得到高分油；使高分油进行汽提处理，得到的汽提塔底油进行常压蒸馏，得到供氢后的供氢剂及常压塔底油；使所述常压塔底油进行减压蒸馏得到重油产品和含有催化剂的未转化油；使部分的所述未转化油返回所述浆态床反应器继续反应；将所述供氢后的供氢剂和氢气行加氢再生处理，得到再生供氢剂；使部分的所述再生供氢剂返回所述浆态床反应器循环使用。采用本公开所述的方法，能够实现供氢剂、催化剂和未转化油的循环使用，提高反应转化率，并且还可以使加氢反应在更安全的条件下进行。