本发明涉及生物工程技术，公开了一种高通量筛选微生物菌株的方法。该方法包括：（1）建立微生物突变体库，构建微流控芯片；（2）利用微流控芯片对所述微生物突变体库中的菌株进行包埋形成液滴，其中，所述液滴的外相为含有表面活性剂的氟化油、内相为所述微生物突变体库菌株的培养液与水凝胶的混合物，所述内相的相变温度为所述微生物的生长温度；（3）将所述液滴进行液滴培养后固化形成微球，对所述微球进行微流控分选。该方法能够保持微生物的生长形状，增强液滴形貌，有效避免微球破裂，便于对微球进行准确筛选获得所需的微生物菌株。