本发明涉及油品净化处理技术领域，具体公开了一种废油再利用分离净化处理系统及方法，解决了废油处理中分离和净化的效果较差，处理效率较低的问题，本发明的处理系统包括分离装置、多级处理装置、循环过滤装置和真空泵，分离装置、多级处理装置与循环过滤装置依次通过管道连接，真空泵分别与分离装置、多级处理装置和循环过滤装置连接；处理方法包括废油分离、脱胶脱色处理和循环过滤处理等步骤，并可对有害气体进行吸收处理。本发明用于对来源于机械设备、汽车、船舶等的使用过程中的废油进行分离净化处理后转化为可利用的再生资源，通过多个工艺处理步骤结合设备的处理实现了高效的废油净化处理。