一种地铁隧道上方污染土处理系统，该系统能够将污染土所在的区域划分为若干独立的分区。一种地铁隧道上方污染土处理方法，将地铁隧道上方的污染土所在的区域划分为若干独立的分区；对每一个分区内的污染土单独进行换填作业。本发明所提供的地铁隧道上方污染土处理系统及处理施工方法，其施工工艺成熟，施工方法简单。尤其是钢板桩的布局结构设计，能够将大面积换填区域划分为若干独立的换填区域，在换填作业时分阶段、分时段地进行跳仓开挖，能够减小对未开挖地层的扰动，减小隧道结构的变形，从而达到实现整体控制的目的。本发明施工方法施工简单，单次卸荷和换填量小，能够减小管片回弹变形，操作安全可控。