本申请涉及垃圾处理技术领域，提供一种小型垃圾中转站污水与恶臭综合处理系统及方法，该处理系统包括：渗滤液预处理系统、污水处理系统、臭气处理系统与菌剂自扩培系统；渗滤液预处理系统包括依次连接的过滤罐和悬浮沉淀罐；污水处理系统包括：依次连通的预发酵反应槽、主生化发酵槽和后熟发酵槽；悬浮沉淀罐与预发酵反应槽连接；预发酵反应槽上设有恶臭气体注入管；臭气处理系统包括净化塔，净化塔内设有填充材料和喷淋组件；预发酵反应槽、主生化发酵槽和后熟发酵槽通过管道和风机与净化塔连接；菌剂自扩培系统与主生化发酵槽和所述喷淋组件连接。该系统能有效处理渗滤液和恶臭气体，并具有占地面积小、效益高的优点。