本发明提供了一种工业废水的处理系统和处理方法，该处理系统包括依次连接的磁絮凝单元，过滤单元和臭氧催化氧化单元，磁絮凝单元用于去除工业废水中呈离子状态的无机污染物和呈悬浮态固体颗粒得到一级絮凝出水和一级沉淀物；过滤单元，用于去除一级絮凝出水中的固体悬浮物和悬浮絮体得到过滤出水；臭氧催化氧化单元，用于去除过滤出水中的有机污染物和氨氮。应用本发明的技术方案，将工业废水II级生化水依次通过磁絮凝单元、过滤单元和臭氧催化氧化单元进行深度处理，使得处理后的出水水质优良，能够达到我国《地表水环境质量标准》(GB3838‑2002)地表Ⅲ类水标准。