本发明公开了用仲酰胺/烷基醇复合溶剂从含镁卤水中分离镁提取锂和硼的萃取体系、萃取方法和其应用。萃取体系中含有仲酰胺和烷基醇分别作为萃取锂和硼的萃取剂由其单一化合物或两种以上的混合物组成，分子中碳原子总数分别为12～18和8～20，萃取体系的凝固点小于0℃。在有机相与卤水相体积比1～10 : 1、卤水密度为1.25～1.38g/cm3、卤水pH值0～7和温度0～50℃下进行单级或多级逆流萃取，反萃取得到低镁锂比水相，经过浓缩、除杂与制备，分别得到氯化锂、碳酸锂、氢氧化锂和硼酸。本发明的仲酰胺分子结构简单，由烷基醇改进的复合溶剂能同时萃取锂和硼；多级萃取率高，用水反萃取，酸碱消耗大大减少；萃取分离流程缩短，萃取体系溶损小，具有工业应用价值。