本发明公开了一种土壤耕层残膜回收机，属于农田作业机械，包括由机架、传动机构、捡膜滚筒、脱膜叶轮、叶轮罩壳、残膜箱组成，其特征是：捡膜滚筒安装在机架上，脱膜叶轮安装在捡膜滚筒上部，叶轮罩壳罩在脱膜叶轮上面，捡膜滚筒的旋转方向与脱膜叶轮的旋转方向相反；所述捡膜滚筒由滚筒轴、侧板、横梁、面板、长杆齿组成，横梁位于捡膜滚筒外缘，面板位于捡膜滚筒外表面，在横梁上固装有长杆齿；长杆齿在捡膜滚筒外表面成螺旋线均布排列；所述脱膜叶轮由叶轮轴、叶片固定板、叶片组成，在叶轮轴上间隔地安装有多片叶片，在一个旋转平面内有2～5片。本发明实现了回收土壤耕层残膜，脱膜干净利落，残膜回收率高。