Enligt rapporten ska tusentals personer som anlänt till Litauen godtyckligt ha placerats på anläggningar som påminner om militärläger, där de uppges leva under miserabla förhållanden. Vissa av dem ska även ha ha misshandlats på tortyrliknande vis.
"Det här bemötandet står i stark kontrast mot den vänlighet med vilken människor som flytt Ukraina mötts av i EU", skriver människorättsorganisationen.
Den mörka bild som målas upp bygger på intervjuer med tiotals personer från bland annat Kamerun, Irak, Nigeria och Syrien. Flera av dem säger sig ha blivit slagna, förolämpade och utsatta för rasistiskt motiverade kränkningar.
– I Irak har vi hört om mänskliga och kvinnliga rättigheter i Europa. Men här finns det inga rättigheter, säger en yazidisk kvinna som satt frihetsberövad i en anläggning nära den belarusiska gränsen till Amnesty International.
I juli förra året införde Litauen ny lagstiftning efter att antalet människor som passerade över gränsen från Belarus ökat kraftigt. Enligt den nya lagen ska alla som tar sig in Litauen utan att ha genomgått den reguljära processen automatiskt tas i förvar.
Detta, skriver Amnesty, har i praktiken lett till att många suttit frihetsberövade under lång tid. Ett stort antal av dem har inte heller fått sina asylärenden prövade medan tusentals andra med våld tvingats tillbaka till Belarus, där de saknar möjlighet att söka skydd.