本发明公开了一种沼液高效生态处理系统及其处理方法、高值利用方法，该沼液高效生态处理系统包括依次连通的沼液储存池、一级水生植物塘、二级水生植物塘，在所述沼液储存池里设有搅拌装置，所述一级水生植物塘水面上种植凤眼莲，水面下种植沉水植物，所述二级水生植物塘里种植挺水植物；并在所述一级水生植物塘底部设有输出二氧化碳的爆气装置，在所述一级水生植物塘水面上、下和所述二级水生植物塘上方分别设有发光装置。本发明的沼液高效生态处理系统采用生态平衡处理方法对沼液进行处理，能从根本上解决沼液的处理问题，避免沼液的随意排放造成水体或土壤富营养化和重金属超标，使沼液达标排放或回用，提高沼气工程的经济效益。