本发明公开了一种沼泽红假单胞菌在处理油田废水中的应用和利用沼泽红假单胞菌处理油田废水的方法。应用是将沼泽红假单胞菌活化后，接种于含有培养基溶液的油田废水中，用于处理油田废水的全盐、石油类物质、悬浮物及挥发酚类物质。处理方法为：以基础培养基为底物，加入微量元素溶液制备培养基，通过培养基将菌株活化，再将活化菌株溶液和培养基溶液加入到油田废水中进行处理。本发明明显降低或减少油田废水中的全盐、石油类物质、悬浮物及挥发酚类物质的含量。