一种促进重质石油污染土壤热处理修复的方法，包括将重质石油污染土壤进行风干、破碎、去除杂质，得到预处理的重质石油污染土壤；将预处理的重质石油污染土壤与强化剂进行充分混合，其中，强化剂能与重质石油烃分子中的杂原子结合，使重质石油烃分子中的碳原子与杂原子之间的化学键键能减弱；将预处理的重质石油污染土壤与强化剂的混合物在氮气气氛中进行热处理；将热处理后的土壤冷却至室温，以及将热处理产生的尾气进行冷凝回收，再经过活性炭吸附以去除未冷凝的尾气。该方法技术工艺简单，节能降耗、高效修复，修复后的土壤中石油烃浓度低于土壤质量风险管控值，具有复垦价值，并且可以降低尾气处理成本。