本发明提供了一种内置沉淀式好氧生物反应器，包括由池壁组成的池体，所述池体的一侧区域为好氧区，另一侧区域为沉淀区，所述好氧区与沉淀区之间设有隔板，所述隔板部分隔开好氧区与沉淀区，所述沉淀区平行设有多个泥水气分离装置，所述泥水气分离装置下方为缓冲区。本发明将沉淀池内置于生物反应器内，并通过泥水气分离装置实现沉淀功能，从而节省占地，也省却了污泥回流装置和设施，尤其适用于小型污水处理设施。本发明的内置沉淀式好氧生物反应器可根据现场条件灵活设置，易于加工制作，可以与其它工艺段有效连接，满足不同的出水要求。