本发明涉及一种钻井废弃泥浆不落地无害化处理系统及其处理方法，该处理系统包括可拆卸泥浆收集池、车载式泥浆处理装置、处理场防渗地面层，无害化固相临时堆放场和可拆卸已处理泥浆回用池，其中的收集池和泥浆回用池均采用可拆卸结构，能够随时拆卸运输，就地安装，移运方便，制备的潜水自走式泥浆泵，能在泥浆收集池中自动行走，达到快速有效地将池中泥浆取出的实用效果。整套钻井废弃泥浆处理系统实现了泥浆收集自动化、泥浆处理装置车载化、控制系统集成化，并在处理场地铺设复合防渗膜，能够有效防止有害污染物渗入地层，由此全方位解决了钻井废弃泥浆污染问题，对保护油区环境，减少污染排放起到重要的作用。