本实用新型公开了一种油土分离热处理机，包含有：基体，呈中空桶状态，所述基体形成有进料口与出料口，用以装填处理油土的桶槽；燃烧槽，定位于基体下端的预设位置，借由燃烧后的热能，使油土中的油份蒸发；集气罩，包覆于所述基体之上并与燃烧槽连接定位，使所述燃烧后的热能集中于该集气罩内，避免热气散失；驱动马达，定位于所述基体的端边并可带动基体滚动，使基体内的油土得以充分受热而使油份挥发。因此，本实用新型的油土分离热处理机借由燃烧槽燃烧后的热能及驱动马达带动基体滚动，使基体内的油土得以充分受热而使油份完全挥发，从而具有净化油土的功效。