本发明公开了一种油田三次采油废水的处理方法。所述方法是：一、将油田三次采油废水输送至胶体分解池，加入解交处理剂使胶体解交联；二、将一所得废水输送至沉降池，加入混凝剂，搅拌反应去除废水中的悬浮固体物质；三、将步骤二所得废水输送至氧化池，加入过氧化氢和分子筛负载金属酞菁非均相催化剂，反应0.5h‑6h，深度去除水中的有机物；四、将步骤三所得废水通过脱氧填料柱，去除废水中的溶解氧。本发明解决了油田三次采油废水中存在极高黏度胶团和高浓度长链聚合物这一根本性难题，发明提供的废水处理方法高效、经济，可使出水达到油田回注水标准，实现了油田三次采油废水的资源化利用，具有很高的实际应用价值。