本实用新型公开了一种危险废物热解焚烧系统，该系统包括热解回转窑和焚烧回转窑。所述热解回转窑的排料口通过第一管道连接至焚烧回转窑的进料口。所述热解回转窑的排气口还通过第二管道连接至焚烧回转窑的进气通道。所述焚烧回转窑的排烟口通过第三管道连接至热解回转窑的进烟口。所述焚烧回转窑窑头上设置有物料入口通道和环形进气通道。本实用新型所述系统采用焚烧回转窑热解气多级进气和分区温度检测的方式，通过实时温度的变化进而调整热解气各级进气相应的进气量的变化或调节物料的投放量。进而实现焚烧回转窑内温度始终处于理想焚烧温度范围内，可有效防止发生结圈现象以及减少二噁英的生成的目的。