因煤泥水体系的复杂性和多样性，煤泥水处理方法、处理效果各不相同。常见的煤泥水处理方法主要有自然沉淀法、重力浓缩沉淀法和混凝沉淀法。
自然沉淀法
选煤厂过去大多将煤泥水直接排入煤泥沉淀池自然沉淀，澄清水循环使用，这种方法无需添加化学药剂，降低了生产成本。随着科技的发展和采煤机械化程度的提高，入选原煤中细粒煤含量增加，为煤泥水处理带来困难，煤泥水中大量微细颗粒彻底沉降往往需要数天乃至数月。一般而言，煤泥水粒度大，浓度低、硬度高容易自然沉淀，微细粒含量大、黏土矿物多则自然沉淀困难。
重力浓缩法
目前大多数选煤厂采用重力浓缩沉淀法处理煤泥水，重力浓缩沉淀法常选用浓缩机工艺。全部煤泥水进入浓缩机浓缩，溢流作为循环水，底流稀释后浮选，浮选尾矿可排出厂外处置或混凝沉淀处理。与自然沉淀相比，重力浓缩沉淀法处理能力大，效率高。 常见的设备有浓缩机、压滤机、过滤机。
混凝沉淀法
中国低变质煤含量较高，大部分低变质煤属高泥质化原煤，产生的煤泥水浓度高，颗粒细小，难以沉降处理。选煤厂常采用混凝的方法处理煤泥水，即通过加入化学药剂，使煤泥水中悬浮物以较大颗粒或松散絮团的形式得以沉降分离，是目前煤泥水深度澄清的主要手段之一。采用无机混凝剂进行混凝处理称为凝聚，采用高分子化合物进行混凝处理称为絮凝。凝聚剂、絮凝剂联合使用可提高煤泥水处理效果。 常见的药剂有无机凝聚剂、高分子絮凝剂、微生物絮凝剂等。
