本发明涉及一种高COD含酚类污水的处理系统及其处理方法，包括预处理系统和后处理系统，所述预处理系统包括物化预处理系统和生化预处理系统，所述物化预处理系统和生化预处理系统串联或并联在工艺废水的出水端，进而依次或独立对工艺废水进行预处理；所述后处理系统与生化预处理系统串联并对预处理后的工艺废水进行后处理。本发明的优点在于：本发明解决了传统污水处理系统在酚类浓度波动时，系统耐受能力差，容易导致处理后外排水不合格的问题；同时有效降低产品工艺废水中酚类的浓度，显著减小后续生化系统的负荷，杜绝因酚类累积致使生化系统活性降低的问题。