皮革廢水中污染物組成復雜，綜合廢水的處理方法也很多，有生化工藝和物化等方法，通常采用物化處理和生化處理相結合的方法，此法投資省，運行費用低，能夠穩定達標排放。
先對廢水進行預處理，預處理系統：包括格柵、調節池、沉淀池、氣浮池等處理設施，主要是用來調節水量、水質；去除SS、懸浮物；削減部分污染負荷，為后續生物處理創造良好條件。
用于皮革廢水處理的物化處理法有投加混凝劑、內電解等技術。用混凝劑物化處理，設備簡單、管理方便，并適合于間歇操作。此法的顯著特點是混凝沉降速度快，污泥體積小，處理廢水費用低。
制革廢水屬于高濃度有機廢水，適宜于進行生物處理，除了考慮水質特點，還要兼顧處理水量、處理要求和場地面積等因素。國內應用較多的有氧化溝、SBR和生物接觸氧化法，應用較少的是間歇式生物膜反應器(SBBR)、流化床和升流式厭氧污泥床(UASB)。