本发明属于钢渣热焖处理技术领域，具体提供了一种转炉热焖渣废水处理系统，包括：用于对钢渣进行喷水冷却、热焖的热焖装置；用于收集热焖装置内喷水后产生的高温水的水收集装置；用于对水收集装置中收集的高温水进行沉淀的平流沉淀池；用于对热焖装置内喷水后产生的高温含尘蒸汽进行喷水抑尘的除尘装置；用于使除尘废水产生絮凝的絮凝装置；用于对产生絮凝后的除尘废水进行沉淀的斜板沉淀池；用于处理斜板沉淀池产生的上清液的浊环水处理装置，并将处理后的上清液输送至热焖装置循环使用。本发明提供的这种转炉热焖渣废水处理系统占地面积小，分层次循环使用水资源，提高水资源利用率，减少环境污染。