本发明公开了一种石油污染土壤的生物修复方法。该方法包括第一修复阶段：首先向含油量高于18wt％的石油污染土壤中投加携带生物质降解菌的生物质并翻耕混合，同时保持所述石油污染土壤的含水量为10‑30wt％，在翻耕后10‑15天内投加第一降解菌以使土壤中的含油量降至8‑18wt％；第二修复阶段：投加第二降解菌以使含油量降至5‑8wt％；第三修复阶段：投加第三降解菌以使含油量降至1‑5wt％；第四修复阶段，投加第四降解菌以使含油量继续下降到1wt％以下。该方法可用于原位修复也可用于异位修复，修复效果好，修复时间短、方法简单、成本低。