本发明涉及一种硝基氯苯高温废水的深度处理及回用方法，采用“真空膜蒸馏+反渗透”的工艺流程。包括以下步骤：（1）将硝基氯苯废水经强化氧化后出水加热，进入膜蒸馏系统处理；（2）将步骤（1）中的产水，进入反渗透系统处理，反渗透系统出水即为工艺回用水。本发明的主要目的是进一步处理硝基氯苯废水经强化氧化后的高温出水，进一步去除废水中未能完全氧化的小分子有机物及大量的无机离子，提高水资源的利用率，最大限度降低废水排放量，充分利用废水余热，最大限度的回收水资源和热能。采用本发明所述的工艺可以对经强化氧化后的硝基氯苯废水深度处理后直接回用，本发明工艺具有处理效率高、水资源回收率高、废水热量利用率高等优点。