本发明提供一种梯级复合流人工湿地系统及其污水生态净化方法，属于环境工程技术领域。本发明提供的梯级复合流人工湿地系统由梯级复合流人工湿地基本单元以单独或组合的形式组成；所述梯级复合流人工湿地基本单元为中轴对称，包括呈梯级状依次衔接的截流坝、一级湿地、二级湿地、过渡带湿地和自然湿地。本发明应用于污水处理，可增强人工湿地处理不同污染物的灵活性，扩大了污水处理的适用范围；可有效移除人工湿地系统内的堵塞物，保障了人工湿地系统的长效运行；具梯级外形和过渡带湿地，可发挥天然湿地的自净功能，使污水处理效果更好，与自然湿地相接壤，保护水体的自然生态系统。