本发明公开了一种高含氟废水处理系统和方法。本发明的高含氟废水处理系统包括通过依次连接的依次连接的废水调节池、废水提升泵、芬顿高级氧化单元、沉淀反应单元、沉淀池和除氟过滤器。本发明采用先高级氧化再混凝处理的工艺去除高分子有机氟化物和无机氟化物，同时可以可以去除COD、悬浮物及色度等，又可增强混凝效果；其中，将经调节pH值后的废水送入芬顿高级氧化反应器处理，能够将水中的稳定剂、表面活性剂、乳化剂等大分子有机物断链，降解为小分子有机物，并能够降解去除废水中的部分小分子有机物，进而达到降低废水粘度的目的，可明显提高混凝效果，使出水达到排放标准。