本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种农田地膜回收作业机,包括动力输入机构、秸秆粉碎还田机构、机架、液压系统、电控系统、地膜捡拾机构、膜杆分离机构、排杂机构、地膜回收机构、行走机构；所述排杂机构包括排渣绞龙、同轴设置在排渣绞龙外侧的排杂轮、排杂驱动马达；地膜回收机构包括转动连接在机架尾部的转膜架、输送带卷膜机构、压带机构。本发明采用了液压传动，降低了机械的故障率，提高了地膜的回收率，膜杆分离机构降低收集到的地膜的含杂率，排杂机构可运输难以被排渣绞龙收集的长秸秆，地膜回收机构可以将收集的地膜快速打包成圆捆，缩小其体积，利于堆放，方便后续的运输，提高回收机的作业效率。