本发明属于光催化材料技术领域，具体公开了一种静电纺丝光催化纳米纤维膜及其制备方法与应用。光催化纳米纤维膜的制备方法，包括以下步骤：将铋盐和聚氨酯溶解于溶剂中，混合，形成前驱体液；然后将前驱体液进行静电纺丝，得前驱体纤维膜；再将前驱体纤维膜浸泡于碘盐溶液中，加热，进行反应，制得。本发明以聚氨酯为复合载体的碘氧铋聚氨酯膜表面更加亲水，能够增强与印染废水的接触，从而提高纤维膜的催化活性；且前驱体纤维膜与低温原位生长的合成策略，实现了前驱体纤维膜与BiOI的紧密结合，无需进行高温煅烧，有效避免了因高温煅烧而产生的的对纤维膜的损伤，有利于提高纤维膜的加工性能，并延长使用寿命。