本发明公开了辉光放电等离子体水处理方法，包括以下步骤：待处理污水经过机械处理后，在污水表面放置同电位的水表面电极，水表面电极为柱形，外包裹有绝缘介质，水表面电极接在电源的正极或负极上；污水中放置有与电源负极或正极连接的水中电极，水中电极为裸露的导体材料；水表面电极与污水直接接触，水表面电极的外表面与水面形成有间隙，接通电源，达到起始放电电压后，会在前述间隙内产生辉光放电，生成等离子体和活性粒子，利用等离子体和活性粒子对污水进行深度处理。本发明还针对等离子体水处理方法，提供了相应的等离子体水处理装置。本发明适用于各种水处理，同时可以去除废水中微生物、细菌，并能除去废水散发出的异味。