本发明公开了一种锂冶炼回转式焙烧窑窑尾烟气的处理系统及方法。其中，一种锂冶炼回转式焙烧窑窑尾烟气的处理系统，包括：固态脱硝装置，安装在回转式焙烧窑的进料口，其内用于放置与锂冶炼原料一起进入回转式焙烧窑内的固态脱硝剂；高温过滤式收尘装置，与回转式焙烧窑的尾气出口连通用于过滤去除尾气中的粉尘；余热回收装置，与高温过滤式收尘装置连通用于回收尾气热量；半干式脱酸装置，与余热回收装置连通，其内用于设置固态脱硫剂以去除尾气中的酸性污染物；低温液相脱硝装置，其内用于喷洒低温液相脱硝剂以使去除酸性污染物的尾气进一步脱硝。本发明无需额外增加加热设备也能有效达到较高的粉尘、SO2、NOx的脱除率，减少能耗和成本。