本发明公开了一种畜禽废水磷素结晶成肥反应器及其应用。磷素结晶成肥反应器包括圆柱形混凝结晶器、漏斗式絮凝结晶器、圆柱形静沉集泥槽、渣水分离管和磷素成肥器；圆柱形混凝结晶器的侧壁上设有进水管、加镁管和pH调节加液管；圆柱形混凝结晶器的腔体内设有pH检测计、搅拌器和悬浮式双堰滗水器，设于悬浮式双堰滗水器底部的出水口与设置于圆柱形混凝结晶器侧壁上的出水管相连接；圆柱形混凝结晶器与所述漏斗式絮凝结晶器的大开口端相连通，漏斗式絮凝结晶器的小开口端与圆柱形静沉集泥槽相连通；圆柱形静沉集泥槽与磷素成肥器通过渣水分离管相连通。本发明将磷结晶与磷成肥合二为一，简化工艺流程，节省运行成本。