本发明公开了一种硫酸尾气二氧化硫深度处理方法,主要包括以下处理步骤:(1)湿度调质处理,将硫酸生产工艺过程产生的硫酸尾气送入调质塔,通过加入水蒸气或喷淋水将硫酸尾气的相对湿度调整至不大于20%;(2)脱硫处理,将经湿度调质处理后的硫酸尾气送入脱硫塔,使其流经催化剂床层,在催化剂的催化氧化作用下硫酸尾气中的二氧化硫、氧和水被转化成硫酸,脱硫操作温度不低于50℃,得到的硫酸溶液返回硫酸生产系统或直接作为产品,经脱硫处理达到深度处理设计要求的尾气排放。本发明公开硫酸尾气二氧化硫深度处理方法,具有资源消耗低、工艺简单、脱硫效率高、适应性强、运行成本低、适应循环经济发展等优点。