本发明公开了一种分离提纯5‑羟甲基糠醛的方法。该方法包括：将水与含有5‑羟甲基糠醛和非质子极性溶剂的有机溶液混合，以便得到第一混合液；采用萃取剂对所述第一混合液进行萃取处理，以便得到萃余相和含有5‑羟甲基糠醛的萃取相；采用糖水溶液对所述萃取相进行反萃取处理，以便得到反萃萃余相和含有5‑羟甲基糠醛的反萃萃取相；对所述反萃萃取相进行蒸发和结晶处理，以便得到5‑羟甲基糠醛。本发明的分离提纯5‑羟甲基糠醛的方法具有条件温和、分离效率高、产品纯度高、非质子极性溶剂和萃取剂损失小等优点，适于连续化、稳定的放大生产应用。