本发明公开了一种土压平衡盾构渣土分级处理系统，其包括设置在盾构机舱内的螺旋输送器、振动筛、卧螺式离心机、灯管烘干机和连续皮带机；螺旋输送器用于将盾构渣土输送至振动筛；振动筛用于对渣土进行分离，将分离后的泥浆输送至卧螺式离心机内；卧螺式离心机将泥浆进行离心脱水分离得到泥饼并送入灯管烘干机内；灯管烘干机对泥饼进行烘干处理并将泥饼输送至连续皮带机；连续皮带机将烘干后的泥饼运送至盾构机舱外部。本方案中可通过盾构机内的多级模块化筛分、脱水，完成盾构渣土的舱内脱水作业,使得盾构的掘进和排渣效率得到大大提高；能够实现盾构渣土中砂石、泥土和水的固液分离，实现脱出水分循环使用，提升盾构渣土的后端价值。