本发明涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种海水预处理污泥自动脱水系统及其方法，包括沉淀池、熟化池、注砂池与混凝池，熟化池连接在沉淀池的一侧，注砂池连接在熟化池的一侧，混凝池连接在注砂池的一侧，沉淀池、熟化池、注砂池与混凝池之间相互连通；沉淀池的内部安装有多条呈45°~60°角倾斜设置的斜管，在斜管的上端设置有澄清海水收集槽。本发明有效解决了因传统海水预处理工艺占地空间大，系统设置单一，周期运行短，水质指标差，污泥清运过程维护成本高，作业周期长，受限空间小，晾晒占地大，且存在较大的安全风险及诸多不可控因素，综合效果不理想等问题，进而保障海水淡化系统进水安全稳定运行。