本实用新型涉及一种石油污染土壤气相抽提和生物堆组合修复系统，包括气相抽提单元、微生物发酵单元和生物堆处理单元；气相抽提单元中还设有气液分离罐，微生物发酵单元接收气液分离罐中所分离出的液体，并通过微生物发酵单元上的第二出液口输出后进入生物堆处理单元；生物堆处理单元接收气液分离罐中所分离出来的气体，为生物堆处理单元中的生物堆供气及对所供气体中的可挥发性有机污染物进行吸附、降解。本实用新型将气相抽提和生物堆进行耦合，通过物理抽提和生物降解可同时实现对土壤中挥发性、半挥发和难挥发性石油烃污染物的快速有效去除，且系统投入成本相对较低，无化学药剂使用，不会产生二次污染风险。