本发明提供一种多元循环淋洗式光催化降膜反应器，包括外壳和光催化纤维膜，外壳内开设有第一腔体，第一腔体内固定设置有若干分隔板和光催化纤维膜，其特征在于：所述光催化纤维膜的两侧面上均设置有若干光源，所述分隔板和所述光催化纤维膜上设置有喷淋机构，所述喷淋机构包括主喷淋组件和次喷淋组件，所述外壳上开设有第一开孔，所述第一开孔上固定连接有连接管，所述连接管与所述次喷淋组件固定连接。本方案通过在第一腔体内设置可循环的喷淋机构并竖直设置若干光催化纤维膜的方式，使有机废水经过主喷淋组件和次喷淋组件的循环后，且竖直设置的光催化纤维膜能与有机废水充分接触，从而达到保证有机废水内的有机物净化率的目的。