本发明公开了利用有机质及碳酸盐岩联合处理矿山酸性废水的方法，首级预处理区(1)为左右隔开、底部联通的容器，一侧装入有机质填料，另一侧装入碳酸盐岩填料；废水先与有机质接触利用好氧微生物生长需要消耗溶解氧的原理，使矿山酸性废水通过有机质后，使废水中的溶解氧得到去除，形成无氧状态；碳酸盐岩在无氧状况下进行pH调节，使反应区内避免快速生成Fe(OH)₃絮体堵塞填料空隙；首级预处理区(1)出水，进入多级串联的反应区(2)，各反应区(2)结构与内容物与首级预处理区(1)相同，废水从碳酸盐岩反应区通过自然跌水方式进入沉淀池的过程中进行复氧。本方法效果好、投资低、废水处理成本低。