本发明公开了一种有机膨润土与TiO₂联合预处理垃圾渗滤液的方法，包括以下步骤：将有机膨润土与TiO₂投入pH值为4.0～6.0的垃圾渗滤液中进行反应，有机膨润土的投加量为2g/L～10g/L，TiO₂的投加量为0.5g/L～5g/L，向反应液内提供紫外光源并进行曝气，反应完成后将所得反应产物进行沉淀，得到上清液和沉淀物，所得上清液即为垃圾渗滤液的预处理液。本发明的方法简单易行，处理效果好、效率高、成本低廉、二次污染小。