本发明提供了一种垃圾填埋场污染渗滤液的处理系统及方法，属于垃圾填埋场污染渗滤液处理技术领域，方法包括：通过获取污染渗滤液中的有机物浓度、重金属浓度、无机离子浓度，以及处理温度和处理效率，分别执行曲面拟合操作，分别得到第一效率参考域、第二效率参考域和第三效率参考域，在处理垃圾填埋场污染渗滤液时，第一效率参考域、第二效率参考域和第三效率参考域，调整实时的有机物浓度、实时的重金属浓度、实时的无机离子浓度和实时的处理温度，以使实时的处理效率最优。本发明可以及时对污染渗滤液进行监测和处理，防止造成二次污染。