本发明公开了一种磁性离子交换树脂耦合催化臭氧氧化循环回流处理偏碱性二级出水的系统和方法，所述系统包括高密度树脂混合池、树脂沉淀池和催化臭氧氧化池，其中：高密度树脂混合池设置有进水口、再生树脂进入口、机械搅拌器、氧化出水回流进水口、再生或废旧树脂排出口、树脂回流入口和树脂沉淀池连接口；树脂沉淀池设置有树脂回流出口、第一斜管沉淀板和溢流堰；催化臭氧氧化池设置有树脂基催化剂、挡板、臭氧发生器、曝气装置、出水口、氧化回流出水口和第二斜管沉淀板。本发明从系统设计及运行角度将磁性树脂工艺和催化臭氧氧化有机结合，提高了处理效率，延长了树脂使用寿命，节约了成本，使得废旧磁性树脂再利用，增加了处理水量。