本实用新型提供了一种茶叶恒温杀青机，包括：进料输送机构；设置于所述进料输送机构的出口一侧的杀青装置；以及设置于所述杀青装置远离所述进料输送机构一侧的出料输送机构。所述杀青装置包括：滚筒；用于带动所述滚筒转动的传动机构；用于控制滚筒内温度的恒温控制模组；以及设置于所述滚筒下方且与所述恒温控制模组电连接的加热装置。本实用新型结构设计巧妙，释放了滚筒内部的空间，也节约了制造成本。采用恒温控制模组，用温度传感器检测滚筒内的茶叶杀青温度，回馈到恒温控制板中，从而驱动气缸带动风门的开启或关闭，进而控制加热装置中的氧气含量，最终实现对茶叶杀青温度的精准恒温控制。