一种含钼钒溶液中钼、钒的深度分离方法,先调含钼钒溶液酸度[H+]为0.0003~10mol/L后以Mo(IV)或/和Mo(V)的化合物作为还原剂,选择性还原其中的钒,得还原后液;调还原后液pH值至4~7,先沉钒后采用离子交换法或萃取法富集钼;或先调还原后液pH值至2~4,用离子交换法或萃取法富集钼后调pH值至4~7,沉钒。本发明利用在酸性条件下E0Mo(VI)/Mo(V)与E0V(V)/V(IV)电位存在的差异,以Mo(IV)或/和Mo(V)的化合物作为还原剂,将溶液中的V(V)选择性还原成V(IV),实现溶液中钼、钒性质的最大差异化;利用阴离子交换树脂或碱性萃取剂只能选择性富集溶液中的Mo(VI),不能吸附V(IV)的性质,实现钼钒的深度分离。本发明具有工艺简单、工艺流程短、操作方便,钒钼分离效果好,处理成本低,环境友好,适合于工业化应用等优点。