本发明属于化工分离和乏燃料后处理技术领域，公开了一种氯化法脱除乏燃料中稀土元素的方法。乏燃料先经预处理得到八氧化三铀和稀土氧化物的混合物，再与四氯化铀充分混合压团，进行氯化反应将乏燃料中的稀土氧化物转变为稀土氯化物，接着采用真空分离的方法使稀土氯化物挥发分离，得到脱除稀土元素的八氧化三铀和二氧化铀混合物，同时冷凝收集挥发物得到含稀土氯化物。本发明具有安全性高，工艺流程简单，可高效脱除乏燃料中稀土元素，无杂质引入，无废液、废气产生等优点，具有良好的工业化应用前景。