基于混合溶剂作为萃取剂的叔丁醇-丙酸甲酯精馏分离方法，本发明所述的叔丁醇-丙酸甲酯萃取精馏工艺萃取精馏塔、萃取剂回收塔双塔构成，为连续减压操作；萃取剂从萃取精馏塔上端塔板加入、原料从萃取精馏塔下端塔板处加入；萃取精馏塔塔底流股连续进入萃取剂回收塔，进料位置为塔中；萃取剂回收塔塔底萃取剂作为萃取精馏塔溶剂的补充。本发明的最大特征在于萃取选用传统溶剂与离子液体组成的混合萃取剂，在能耗、环境压力、产品纯度方面优势巨大，特别适合大规模的工业化应用。