本实用新型提供了一种土样筛分装置，属于筛分设备技术领域。该土样筛分装置包括下料仓、筛分机构和回料机构。所述下料仓内部分别转动安装有第一滚轴和第二滚轴，所述第一滚轴和所述第二滚轴外侧均固定连接有搅拌棒。所述筛分机构包括底座、机箱、筛板、振动电机、第一弹性件和下料板，所述机箱安装在所述底座顶部。本实用新型，未被筛分的土样顺着筛板从回料口下料至输送组件上，使得未被筛分的土样在输送组件上移动至回料盘一端下料，最终，土样因重力作用，顺着回料盘进入下料仓再次粉碎；实现未筛分土样自动化回料进行反复筛分，提高土样筛分效率，减轻工作人员劳作负担。