本发明涉及一种机舱舱底油污水处理系统，包括油水分离器、设污油舱，油水分离器的油污水进口连接输入管，油水分离器的出口连接排水管，排水管连接三通管的一端，三通管的另外两端分别连接压力平衡管、排水总管，压力平衡管的输出端与外界大气相连通，排水总管连接三通旋塞的一端，三通旋塞的另外两端分别连接高位排水管、低位排水管，油水分离器的排油口连接输油管，输油管连接污油舱的入油口，污油舱的出油口安装有排油管，排油管的输入端伸入污油舱内底部，排油管的输入端延伸至船体主甲板上方，排油管的输入端安装有排放接头，本处理系统设计合理，操作使用方便，无需船员定期进入舱底进行清理，大大减低了船员的劳动强度，提高安全性。