本发明公开了一种压舱水储罐油污水自动排放系统，包括安装在罐顶的液位变送器、安装在排放口的压力变送器和排油排水电动阀、连接在进水口的进水电动阀和进水提升泵以及PLC控制系统，所述PLC控制系统接收来自所述液位变送器和所述压力变送器的检测信号，运算得到污水层的厚度h₂和污油层的厚度h₃的值，将污水层的厚度h₂和污水排放的设定厚度h_水设进行比较，污油层的厚度h₃和污油排放的设定厚度h_油设进行比较，根据比较结果控制所述进水电动阀、所述进水提升泵和所述排油排水电动阀的启闭。本发明能够实现污油和污水的自动排放，操作简单，没有安全隐患，能够降低人工操作量，提升处理效率。