本发明公开了热脱附余热和微生物处理石油烃污染土壤的方法及系统，具体方法是利用热脱附修复后土壤对石油烃污染土壤进行加热，同时向所述石油烃污染土壤中加入微生物制剂；微生物制剂在最大活性状态下对石油烃污染土壤进行降解。本发明利用热脱附工艺余热协同微生物处理工艺来处理石油烃类污染土壤，使得在冬季气温较低，微生物活性降低而不利于微生物降解石油烃时，利用热脱附工艺出土的余热，加热污染土壤，提高微生物处理石油烃效率，同时将热脱附工艺的余热进行了充分的利用，避免能源浪费。