本发明公开一种工业园区废水的深度处理方法及系统，属污水处理领域。该方法包括：对沉淀后的所处理工业园区废水进行臭氧-紫外催化氧化处理，通过臭氧和紫外线光氧化所述出水中含有的环状有机物、部分毒性物质和难降解物质；向臭氧-紫外催化氧化处理后的出水中投加亚硫酸氢钠，通过亚硫酸氢钠还原氧化后废水中的活性氧；还原后的出水进入曝气生物滤池进行曝气、生物过滤处理，去除有机物和氨氮；对所述曝气生物滤池的出水进行过滤，过滤后去除悬浮物的出水作为达标水回用。该方法具有耐冲击负荷高、处理能力强、工艺流程短、所用系统占地面积小及处理效果好的特点。