本发明提供了一种从钒钛磁铁矿中分离提取铁、钒和钛的方法，该方法包括以下步骤：1)将钒钛磁铁矿粉、还原剂和粘结剂造球或压块后烘干；2)装入还原炉内加热到1400～1500℃直接还原制得金属化球团，气相中一氧化碳分压与二氧化碳分压的比值不大于2.0；3)将金属化球团装入炉内在1560～1700℃下进行熔化和渣铁分离，得到含钒铁水和含钛钢渣；4)对含钒铁水进行火法提钒，得到铁水和钒渣；5)对钒渣进行处理，得到V₂O₅；6)对含钛钢渣用硫酸法或氯化法处理制取钛白。本发明的还原反应速度快，还原时间只需5～50分钟，铁、钒和钛的回收率均可达到90％以上。