本发明公开了一种催化协同低温等离子体脱除PM和NOx船舶尾气后处理净化系统，尤其适用于采用柴油为燃料动力的船舶、固定源柴油动力发电机组等尾气净化处理。该系统将催化剂协同低温等离子体脱除碳烟颗粒(PM)及NOx，该系统由氧化型催化单元，等离子体发生器，氧化型颗粒半通透式过滤器以及选择性还原催化单元组成，并按照先后顺序进行集成，含催化剂的催化单元孔目数在20目～100目之间，氧化型颗粒半通透式过滤器的璧孔隙率≥50％。整个系统背压低，快速净化PM和NOx，PM捕集率大于90％，脱除效率大于95％，NOx转化效率≥95％。