本实用新型公开了一种多源固废水泥窑协同处置系统，包括垃圾预处理系统和水泥窑协同处置系统，水泥窑协同处置系统包括在线焚烧炉、分解炉以及原料磨；在线焚烧炉上设置给料口、烟气出口以及排渣口，在线焚烧炉的烟气出口、排渣口与分解炉连接，排渣口还与原料磨连接；垃圾预处理系统包括生活垃圾预处理系统、固态及半固态危废预处理系统、无机非挥发固废预处理系统，废弃物经各自预处理系统分别处置后送入在线焚烧炉焚烧处置产生烟气和炉渣，其中烟气直接送入分解炉中处置，炉渣可送入分解炉处置或送入原料磨中作为替代原料；无机非挥发固废处理系统中的固废经预处理后直接送入原料磨中作为替代原料。