本发明涉及污泥处理技术领域，具体而言，涉及一种含油污泥的处理系统和处理方法。本发明的含油污泥的处理系统，包括依次设置的预处理单元、除油单元和收集单元；所述除油单元包括依次连接设置的第一混合装置、第一分离装置、热处理装置、冷凝装置和药剂供给装置；所述收集单元包括渣料收集装置和油料收集装置。本发明含油污泥的处理系统，设备集中，占地面积小；含油污泥经该系统处理后的固相废弃物含油量降低到1％～3％，固相废弃物体积大幅度缩减。