本发明涉及一种雨水净化系统，包括：密闭的第一箱体，内部形成有容置空间，第一箱体的顶部设有与容置空间连通的进水口，底部设有与容置空间连通的出水口；设于第一箱体底部的生物填料层，以供微生物附着生长；横向地安装于第一箱体内的分隔板，尺寸与第一箱体截面尺寸相适配，分隔板上设有贯穿分隔板的贯穿孔；设于分隔板之上的初步过滤层，用于过滤雨水中的大颗粒物质。本申请通过初步过滤层以过滤雨水中的大颗粒物质，雨水通过分隔板上的贯穿孔进入生物填料层，生物填料是微生物的载体，细菌群在生物填料上附着生长形成生物膜，水中磷、氮以及重金属等有害物质被吸附到生物膜上并被生物膜上的微生物摄取和分解，从而达到净化水质的效果。