本发明涉及一种蓄热式热氧化炉燃烧室温度自动调节控制系统及方法，包括：燃烧室温度测量模块、蓄热室温度测量模块、废气LEL测量模块、稀释风机控制模块、燃烧器控制模块和旁通阀控制模块；所述燃烧室温度测量模块，用于测量燃烧室内温度值；燃烧室内若干个温度测量值取平均值输出；所述蓄热室温度测量模块，用于测量蓄热室温度值；若干个蓄热室温度测量值取平均值输出。本发明的有益效果是：本发明通过三种方式协调配合控制燃烧室温度，能够实现燃烧室温度调节的完全自动化，避免了燃烧室温度波动过大的问题，满足了蓄热式热氧化炉调节要求。