Bundesligaklubben ersätter honom med klubblegendaren Thomas Schaaf inför sista matchen för säsongen.
Tränaren sparkas efter lördagens förlust mot Augsburg (0–2) som betyder att Augustinssons klubb just nu ligger på kvalplats, med en poäng upp på säker mark men också med bara en poäng ned till nedflyttningsplats.
– Tyvärr är vi inte övertygade att vi kan klara av att stanna kvar i ligan med Florian Kohfeldt, efter matchen mot Augsburg, säger Bremens sportdirektör Frank Baumann.
Bremen har förlorat åtta av de senaste nio matcherna.
Schaaf spelade hela karriären i Bremen och var lagets tränare mellan 1999 och 2013. Med honom vid rodret vann laget Bundesliga och den tyska cupen säsongen 2003-2004. Det blir nu han som på lördag ska se till att Bremen ska försöka rädda sig kvar i Bundesliga, då man möter Mönchengladbach i säsongsavslutningen.