本发明提供了一种泥水盾构渣土处理系统及处理方法，涉及泥水盾构渣土处理技术领域，包括泥水盾构渣土输送单元，用于将盾构机挖掘出的渣土从开挖腔输送至泥渣分离单元；泥渣分离单元，用于对泥水盾构渣土中的渣土和泥水进行分离；渣土处理设备，用于对渣土进行洗涤、筛选和分类，最终将渣土处理为若干粒径规格的建筑材料、泥饼或压滤水；泥水处理单元：用于将泥水中的泥浆加工为可再利用材料，并对泥水中的水进行处理使其达到排放标准。本发明泥水盾构渣土输送单元的设计保证了泥水盾构渣土的处理可以与盾构机的挖掘同步进行，同时渣土处理设备的粒径分类增加了处理后的建筑材料的利用范围，泥水处理单元的设计也保证了泥水的资源化处理。