本发明公开了一种采用炼油废催化剂催化氧化处理废水的方法，其中，该方法包括将待处理废水与炼油废催化剂和氧化剂进行混合处理，使得处理后废水的B/C为＞0.3，并将处理后的废水进行固液分离；所述氧化剂能够氧化废水中的有机物，所述炼油废催化剂能够催化废水中有机物的氧化。本发明提供的废水处理方法利用炼油废催化剂促进废水中的有机物被氧化剂的氧化作用，显著提高了废水中有机物的氧化效果，从而能够更有效的降低废水的COD值并提高处理后废水的可生化性。