本发明公开了一种污泥低温干化处理系统，包括依次连接的加药絮凝单元、浓缩脱水单元、剪切造粒单元、低温干化单元及出料包装单元，其中，所述加药絮凝单元包括絮凝池和设于絮凝池内的搅拌装置，所示浓缩脱水单元包括污泥脱水机，所述剪切造粒单元包括剪切造粒机，所述低温干化单元包括污泥低温干化机、风机以及热泵系统。其处理步骤包括：1）向污泥中投加絮凝剂，提升其脱水性能；2）对絮凝后的污泥进行脱水处理；3）对脱水后的污泥进行剪切造粒处理；4）造粒成型后的污泥于50-100℃下进行低温干化处理；5）对干化处理后的干泥进行真空成袋包装。本发明的处理系统占地面积小、设备化程度高，能耗低且处理过程中不产生二次污染。