本发明提供一种水稻秸秆降解复合微生物菌剂及其制备方法和应用。所提供的复合微生物菌剂包括黄孢原毛平革菌Phanerochaete chrysosporium Burdsall、黑曲霉菌Aspergillus niger和灰略红链霉菌Streptomyces griseorubens；其中，所述黄孢原毛平革菌的保藏编号为CGMCC 5.776，黑曲霉菌的保藏编号为CGMCC 3.316，灰略红链霉菌的保藏编号为CGMCC 4.411。本发明通过将各单菌株微生物分别发酵培养，得到发酵液，再将发酵液分别稀释后，按一定比例混合，即得复合微生物菌剂。本发明所提供的技术方案在无需粉磨或碱液浸泡处理水稻秸秆的前提下，仅需将其破碎成3‑5cm小段，即可使用制备得到的复合微生物菌剂高效降解水稻秸秆，发酵培养15天后水稻秸秆的降解率可以达到42.0％。整体制备菌剂和降解水稻秸秆的过程简单高效、绿色环保，具有良好的应用前景。