本实用新型提供一种污染土壤异位热脱附系统，包括回转窑，回转窑包括窑头、窑体和窑尾，窑尾进料口连接有土壤仓，窑头设有卸料口，窑尾进料口还连接有掺料仓，掺料仓内盛装有铁块，卸料口下方设有磁选机。本实用新型通过设置掺料仓，向进料土壤中掺入铁块，一方面，铁块导热快，可迅速与高温烟气接触而升温，铁块混合在污染土壤颗粒中并与污染土壤接触换热，较大程度地增大换热面积、提高换热效率，可以解决由于回转窑内土壤翻转率低而造成的热脱附效率低的问题；另一方面，铁块质地较硬，在回转窑旋转过程中，铁块能与周围土壤颗粒接触摩擦以及碰撞，使污染土壤颗粒得以进一步破碎，并使有机污染物暴露脱除，进一步提高热脱附效率。