本发明提供了一种污泥厌氧处理系统及方法，涉及污泥处理领域，包括调质池、灭菌罐、碱洗池、中和池以及厌氧发酵罐，其中，污泥进入调质池，调质池调节污泥的含水率；灭菌罐和碱洗池的进口并联连接在调质池的出口，灭菌罐和碱洗池的出口并联连接在中和池的进口；厌氧发酵罐的进口与中和池的出口相连接，该系统通过流程设计，可将污泥的灭菌率提升至90‑100%，厌氧处理后的沼渣稳定化程度高，脱水效果好，后续资源化利用率高；本发明处理后污泥溶液的COD含量升高，厌氧消化分解率高，有机物降解性高。