本发明公开了一种污泥处理系统和污泥处理方法，污泥处理系统包括：脱水模块，其用于对污泥进行脱水；烘干模块，其用于对经过脱水的污泥进行烘干；热解燃烧模块，其用于对经过烘干的污泥进行热解以及使热解产物燃烧；尾气处理模块，其用于对热解燃烧模块所排出的烟气进行净化处理；其中，热解燃烧模块具有：用于对经过烘干的污泥进行绝氧热解的热解腔、以及用于使热解产物燃烧的燃烧腔；热解燃烧模块包括至少一个外给氧单元，若外给氧单元至少为两个，至少两个外给氧单元用于沿热解产物在燃烧腔内的流动方向于不同的位置给氧。上述污泥处理系统有效降低了二次污染，提高了污泥处理的无害化程度和减量化程度。