本发明公开了一种用于水体杀菌的三维电极和光催化联用的方法和装置及应用。该方法为首先利用三维电极电化学反应作用待处理的水体；然后在紫外光的激发下，通过光催化反应剂接着处理水体，得到杀菌后的水体。实现该方法的装置包括依次连接的三维电极电化学杀菌池和紫外光催化杀菌池；三维电极电化学杀菌池的两扇池壁上分别设置有与电源连接的阴极和阳极，池内装有三维电极填料；紫外光催化杀菌池的池壁上固定有光催化剂层，内部装有由若干支用于激发光催化剂的紫外灯。本发明通过三维电极灭菌和紫外光催化联用技术，通过施加较低的电压和紫外光催化，可高效处理含菌浓度较高的废水，能够实现一步法连续高效灭菌的效果，应用前景明朗。