本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种高盐有机废水处理装置及其方法。该装置包括：电渗析单元，包括两个电极及设置于两个电极之间的脱盐室和浓缩室，当两个电极施加直流电场时，脱盐室内废水中带电离子在电场中进行跨膜传输至浓缩室内；生物处理单元，连接在与脱盐室和浓缩室之间，用于去除脱盐后的废水中的有机污染物，并将处理后的废水输送中浓缩室内；蒸发设备，与浓缩室连通，用于将高盐废水进行浓缩，使废水中的盐分达到过饱和且结晶析出。本发明将电渗析、生物法和蒸发结晶进行耦合，并改进了电渗析装置的进水方式，使废水中盐分和有机污染物在处理过程中暂时分离并分别处理，提高了废水处理效果。