本发明公开了一种从卤水中分离锂镁及生产金属镁的方法。该方法采用具有高电导率和对镁有高选择性的萃取体系进行镁的萃取,然后通过在萃镁后的富镁有机相中直接电沉积以获得金属镁,从而实现锂镁的有效分离和镁的高值化利用。由于该方法直接从有机相中电沉积镁,不仅实现了盐湖镁资源的高值化利用,还避免了传统金属镁生产过程中的复杂过程,以及高能耗和高污染问题。此外,由于电沉积后的有机相重复使用,从而实现萃取镁分离锂镁和电沉积金属镁工艺的有效衔接,并有效地降低了生产成本。该方法不仅成功解决了卤水中锂镁的分离难题,以及镁资源的高值化利用问题,且所涉及工艺流程简单,易于工业化推广应用。