本发明公开了一种纵向基质填充的往复式潜流人工湿地,包括池体,所述池体为顶部敞口的槽状结构,在池体内填充基质;所述基质由下至上为基础层、发生层、阻隔层和种植层;所述发生层至少包括两种由左至右依次纵向填充的基质;在池体上部设置沿水平方向延伸的进水管,池体底部连接出水管;在发生层内设置至少一个一侧向下倾斜的分层隔板,分层隔板位置高的一侧与池体紧贴,位置低的一侧与池体存在间距。本发明能使污水以不同的次序经过不同的基质,形成往复式水流流动,这样使污水水力停留时混合均匀,避免水力停留分层现象,增强微生物除氮性能。