本发明提供了一种河道湖泊重金属污染底泥的处理方法及装置，其处理方法是采用绞吸环保疏浚将重金属污染的底泥从河道或湖泊中移出，输送到岸边，直接进行筛分脱水处理，将移出的重金属污染底泥分成碎石、粗砂、细砂、粘粒和脱水液；在脱水液中投加重金属吸附药剂，通过沉降去除重金属，上清液排入水体，沉淀物脱水后送到危险固体废弃物填埋场处置；对不同粒径的固体分别进行后续处理；其处理装置包括筛分筒体和污泥脱水机，筛分筒体的底面与污泥脱水机的进料口连通，筛分筒体内自上至下依次设置有碎石筛分网、粗砂筛分网和细砂筛分网。本发明将绞吸疏浚的河道湖泊重金属污染的底泥直接进行分级处理，无需干化，处理周期短，费用低。