一种油田回注水处理系统。本实用新型涉及油田加工领域，尤其涉及一种油田回注水处理系统。提供了一种可满足回注水的使用，能减少污水排放，且降低运行药剂成本的油田回注水处理系统。本实用新型在工作中，包括依次设置的光催化氧化反应器、纤维过滤器和RO系统，使用光催化氧化可对原水中的细菌微生物进行消杀，去除部分处理后的回注水中的难降解物质；再使用纤维过滤器，去除水体中的大量杂质；最后，使用RO系统对水体进行降矿化度处理，处理后的清水直接用于回注水。本实用新型通过对传统油田回注水处理后的改进，减少污水排放，提高开采效率且有效节约药剂成本。