本发明专利涉及一种自动分流的屋顶花园雨水深度净化系统，属于污水处理领域。其技术方案包括植物箱、蓄水箱、初期雨水净化模块、后期雨水净化箱，可根据雨量大小进行初期雨水和后期雨水的分流；初期雨水净化模块包括过滤层、防根穿刺层、滤芯层、承托层可对初期雨水进行深度净化，后期雨水净化箱对后期雨水进行简单过滤；初期雨水污染物含量高，需要深度过滤，后期雨水本身污染物含量低，无需深度过滤。本发明专利通过分流模式，将初期雨水和后期雨水分离，降低初期雨水过滤装置雨水处理负荷，该净化系统各模块之间相互独立，组装简单，维护方便，能对各部件进行快速更换和清洗；该系统无需能耗，实现雨水处理功能，并兼有景观价值。