本发明提供一种脱氮回收磷的污水处理系统，包括依次连接的预处理系统、生物处理系统、深度处理系统、污泥处理系统和磷回收系统，预处理系统包括依次连接的粗格栅、细格栅及曝气沉砂池和精细格栅池，生物处理系统包括依次连接的AO处理单元和二沉池单元，深度处理系统包括依次连接的反硝化滤池、气浮池和接触消毒池；污泥处理系统包括依次连接的污泥浓缩池单元、污泥调理池和污泥脱水机房；磷回收系统包括依次连接的磷渣搅拌池、磷渣浓缩池和磷渣脱水车间。本发明的污水处理系统，工艺流程简单，各功能段设置合理，预处理系统去除较大悬浮物及无机砂粒，生物处理系统强化总氮及有机物的去除，深度处理系统对TN及TP进行进一步的去除。