本发明公开了一种维生素D3的生产工艺，包括以下步骤，S1光照射及热异构化反应，S2层析洗脱分离S3冷冻结晶分离S4干燥混合分装。本发明相比现有技术通过对合成的工艺条件进行改进，提高了工艺的产能，产品的总收率达到90％以上，同时将维生素D3的热异构化反应和减压浓缩步骤合并，简化了工艺步骤，节约了工艺能耗，将合成反应区和提纯分离区彻底分离，便于工艺维护和流程管理。另一方面在提纯工艺上，直接采用了层析结晶法，代替了原工艺层析、酯化、水解结晶工艺，避免了有毒有机试剂的使用，达到节能降耗环保的卓效，同时在维生素D3系列生产过程中所产生的尾油尾料可作为饲料添加剂资源利用。