本发明属于油泥砂处理技术领域，具体涉及一种油泥砂的处理方法。该方法包括如下步骤：将油泥砂进行破碎，超声处理，得到固体油泥砂和含油液体；将固体油泥砂与第一脱油催化剂，第一破乳催化剂，配制药剂混合，水热碳化反应，冷却，得表层浮油和固体组分，其中，所述配制药剂为第二脱油催化剂与第二破乳催化剂的混合水溶液；将所得固体组分经过滤，干燥步骤，得到干化油泥砂。本发明通过各个步骤的配合，特别是脱油催化剂和破乳催化剂加入方式的限定，使得该方法仅需一次性处理，工艺简单易操作，周期短且无污染，实现了油泥砂低成本的无害化、资源化处理，经处理后油泥砂中总石油烃(C10‑C40)含量均在0.3％以下，达到国家规定的无害化排放标准要求。