本实用新型涉及基于浅层地热交换的隧道温度调节系统，包括沿隧道铺设方向布置的浅层地热交换单元，包括设置在隧道断面的初衬与二衬之间和排水沟下方的热交换管道，设置在对应隧道断面底板下方空间的热提取管道，热交换管道通过地源地泵与热提取管道连接沿隧道断面形成循环；温度监测单元包括沿隧道铺设方向布置的温度测线，温度测线上间隔设定距离连接多组温度传感器，获取隧道的温度变化；温度控制单元根据温度监测单元获取的隧道温度变化，控制隧道中对应断面的浅层地热交换单元。整条隧道间隔设定距离铺设浅层地热交换单元，根据隧道整体的温度变化，当隧道中的某区域出现温度异常时，利用该区域对应的浅层地热交换单元实现该区域的温度控制。