本发明公开了一种多源有机废弃物处理及多联产系统与方法，包括餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统，热解气化系统，有机垃圾混合系统，厌氧发酵系统，厌氧发酵产物利用系统；餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统对垃圾分离、破碎、除砂、均质、提油等处理，生活垃圾、市政污泥及经预处理筛出的轻质可燃物质输送至热解气化系统，产生的燃气经燃烧的热能对不同冷媒介换热，用于餐厨垃圾、畜禽粪污预处理系统及垃圾进料斗、厌氧发酵罐等；将可厌氧发酵的有机垃圾成分输送进有机垃圾混合系统处理，再输送进厌氧发酵系统发酵处理，再利用厌氧发酵产物利用系统处理，产出有机肥、热能、电能、压缩二氧化碳和生物天然气，同时沼液回流可重复利用于其他系统。