本发明公开了一种非均相光催化剂与管式膜电极耦合装置及有机物降解方法，属于环境工程技术领域。它用于降解废水中的有机物，沿废水流动方向依次包括非均相光催化剂、管式膜阴极和管式膜阳极，所述管式膜阴极套设于管式膜阳极外部；所述非均相光催化剂包括二氧化钛基光催化剂或氧化锡光催化剂或二氧化锆光催化剂，可在紫外光照射下将废水中有机物分子的尺寸降低；所述管式膜阳极包括钛基管式膜电极。本发明能有效提升对水体系中污染物的降解能力，实现污染物从高浓度到低浓度的可持续性降解，并且耦合体系中对TOC的降解率达到了很大的提升，其中对苯二酚的降解率可达99％，TOC降解率可达90％。