本实用新型提供了一种土壤热采样用冷却装置、土壤热采样系统及采样方法，涉及污染土壤修复技术领域，解决了现有的土壤冷却装置降温不均匀，且融化后的液体容易污染样品的技术问题。该土壤热采样用冷却装置包括制冷单元和冷却箱，所述制冷单元包括通过管道串联连通的压缩机、冷凝器、毛细管以及蒸发器，所述制冷单元的管道内灌装有制冷剂且所述制冷剂能在所述管道内循环流动；所述制冷单元与所述冷却箱相连接能降低所述冷却箱内空气的温度。所述土壤热采样系统包括钻机、采样装置以及土壤热采样用冷却装置。本实用新型用于提供一种可以快速均匀冷却且可以避免污染样品的土壤热采样用冷却装置以及土壤热采样系统。