本发明公开了一种油泥处理系统及方法，油泥处理系统包括沉降设备、给料装置、干馏装置、旋风分离器、冷凝装置、离心分离机与锅炉。油泥先通过沉降设备分离为油水层与油泥沉淀物，接着以给料装置输送油泥沉淀物至干馏装置，并通过干馏装置分解为干馏气体与半焦，然后通过旋风分离器进行气固分离。之后，通过冷凝装置将干馏气体冷却为冷凝液体与不凝结气体，以及通过离心分离机将冷凝液体分离为回收油层与废水层，最后收集回收油层备用。此外，在处理过程中还包括将油水层、半焦、不凝结气体与废水层输送至锅炉内燃烧的步骤。因此本发明兼具了污染物处理与能源回收的功用，并且拥有良好的经济性。