本发明公开了一种规模化养牛场牛粪能量梯级利用联合处置方法，该方法分为路线一、二和三。路线一为以鲜牛粪与水稻秸秆为原料发酵，发酵产物再用于喂养蚯蚓，收获蚯蚓后喂养家禽或加工成鱼饲料，蚯蚓粪用于种植作物；路线二以牛粪与稻壳粉作为堆肥原料，用复合微生物菌剂一次发酵后再加入功能性微生物菌剂进行二次发酵，堆肥腐熟之后用于种植作物；路线三为将干稻草、干牛粪和辅料分别预湿堆积后分层堆置前发酵后加入金针菇菌渣、干牛粪、干稻草、石膏、石灰和水再进行后发酵；后发酵的培养料栽培食用/药用菌类，产生的废料用于种植作物。本发明所产业链长，经济效益高，使得牛粪能量梯级利用，并减小了污染物的排放，使其经济效益达到最大。