本发明公开了一种能够在高盐条件下进行生物脱氮的小短杆菌菌株及其应用。本发明提供的小短杆菌（Brachybacterium）菌株已于2012年3月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏号为CGMCC No.5947。在盐度（以NaCl计）3%-10%下，将该菌株置于溶解氧为2-6mg/L的含氮废水中即可生物脱氮。该菌株对高盐度的耐受能力强，在高盐条件下生长良好，并且同时具备异养硝化和好氧反硝化的能力。在高盐、好氧条件下，该菌株能够进行同步硝化反硝化，高效、彻底地去除污水中的总氮，从而有效解决高盐条件下生物脱氮难以进行的重大难题，具有良好的应用前景。