本发明公开了一种反应堆次临界后燃料组件衰变冷却时间的优化方法及系统。该优化方法包括：获取待确定的缩短后的停堆后开始燃料操作时间；根据停堆后开始燃料操作时间，通过建模对燃料操作事故的放射性后果进行分析，并判断是否满足第一预设条件；根据停堆后开始燃料操作时间，通过建模对乏燃料水池的冷却能力进行分析，并判断是否满足第二预设条件；通过建模对燃料厂房的辐射屏蔽进行分析，并判断是否满足第三预设条件；在第一、第二、第三预设条件均满足时，将停堆后开始燃料操作时间作为次临界后燃料组件衰变冷却时间。实施本发明的技术方案，可在不实施实体改造的情况下获准直接缩短大修卸料前燃料组件衰变冷却时间要求。