本实用新型涉及工业废水处理技术领域，尤其是涉及一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的系统，具体包括药剂机构和多级依次连通的芬顿催化氧化机构；其中，所述药剂机构包括分别与每级所述芬顿催化氧化机构相连通的酸液罐、过氧化氢溶液罐、硫酸亚铁溶液罐、碱液罐、絮凝剂溶液罐和助凝剂溶液罐。在该处理系统中，有机磷农药废水首先经第一级芬顿催化氧化机构，去除废液中较大一部分COD和有机磷、无机磷等污染物质，并使有机磷开链、断链，去除较难处置的有机磷和其他污染物；经第一级芬顿催化氧化机构处理后的出水，处理难度更大，可通过调整废水在第二级芬顿催化氧化机构中的停留时间及药剂投加量，提高废水处理效果，降低处理成本。