本实用新型公开了一种高盐废水脱盐处理系统，包括第一水箱、电渗析装置、第二水箱和纳滤膜过滤装置。电渗析装置包括箱体，箱体内设置有离子膜组件，离子膜组件将箱体的内腔分隔成第一电极室、第二电极室和分质浓缩室，第一电极室、第二电极室里固定有极性不同的第一极板和第二极板。分质浓缩室内设置有若干阳离子交换膜和阴离子交换膜，阳离子交换膜和阴离子交换膜将分质浓缩室分隔成多个水槽，相邻的两个水槽分别为淡水槽和浓缩槽，第一水箱通过进水管组与淡水槽、浓缩槽、第一电极室和第二电极室连通，淡水槽通过淡水出水管与第二水箱连通，第二水箱通过送水管组与纳滤膜过滤装置连通，纳滤膜过滤装置将过滤的高盐水经过回水管回到第一水箱。