本实用新型公开了一种畜禽粪便固液分离脱水处理系统，包括预处理设备、调节池和干湿分离机，还包括进料管、液相回收管、抽水管和回流管，所述预处理设备通过进料管与调节池内部连通，所述抽水管下端与调节池内部连通，抽水管上端与干湿分离机的进料口连通，所述回流管上端与抽水管上端连通，回流管下端与调节池内部连通，所述干湿分离机的出水口通过液相回收管与回流管下端连通，所述抽水管上端设有开关阀a，所述回流管上端均设有开关阀b。与现有技术相比，本实用新型在预处理设备和干湿分离机之间增设了调节池，用于粪便液的缓存循环处理。还实现干湿分离机进液量控制，有利于调节干湿分离机的出渣干湿度。