本发明提供一种污水处理系统，包括依次连接的进料池、沼气池、固液分离器、曝气池、沉淀池、沉淀配水池、人工湿地以及出水池，所述进料池中设置有细格栅，所述曝气池内设置有曝气装置，所述沉淀池与沉淀配水池相邻设置，中间通过溢流口相连通；所述曝气池通过排水管连接至沉淀池，所述沼气池包括池体以及沼气袋组，所述池体从下到上依次设置有整平层、防水层、保温层以及厚沙层，所述厚沙层内埋设有复数地热管；湿地池的池底从下到上依次设置有防渗层、排水层、过渡层、过滤层以及覆盖层。本发明用于畜禽养殖、粪便排屑物等污水处理，处理效果好，生产效率高，运行成本低，能耗低，处理后废水的排放水质达到国家及当地有关排放标准。