本发明提供一种处理含油污泥的系统，按照含油污泥的处理过程，该系统依次包括气浮浓缩装置、热萃取装置、旋风分离装置、除尘装置和冷凝分馏装置，其中：所述气浮浓缩装置用于对含油污泥进行气浮浓缩，以产生污泥物料和废水；所述热萃取装置用于对所述污泥物料进行热萃取，以产生热萃取产物；所述旋风分离装置用于将所述热萃取产物分离成混合气体和固体干物质；所述除尘装置用于对所述混合气体进行除尘；所述冷凝分馏装置用于将经过所述除尘装置除尘的气体进行冷凝分馏。本发明还提供一种处理含油污泥的方法。本发明的系统和方法结合了气浮浓缩和热萃取的优点，彻底而干净地对炼油厂含油污泥进行了处理，消除了含油污泥对环境的危害；同时，回收了宝贵的资源。本发明体现了高效、节约、绿色环保的特点。