本申请提供一种油气田废水处理装置，包括沉淀池、处理池、污泥池、过滤机构和固液分离机构；沉淀池顶端处设有除油机构，底端处设有排放口；排放口通过污泥泵与污泥池连接；处理池与沉淀池之间通过水泵连接；处理池底部设有气浮机，靠近顶端处设有可相对滑动的刮油版；过滤机构与处理池连接；处理池靠近底部处设有相应的排水口；固液分离机构包括压滤机；压滤机与污泥池连接，用于对污泥池中的沉淀物脱水处理。根据本申请实施例提供的技术方案，通过沉淀池利用重力比重自然分离，上层的油相通过除油机构分离再利用，中层的水相通过水泵排入处理池经气浮机进一步进行除杂，下层的固相通过污泥泵排入污泥池，由固液分离机构进行脱水。