本发明公开了一种基于相量测量技术的励磁系统调节性能在线监视分析方法，包括下列步骤：（1）利用相量测量单元采集的机组及其励磁系统实时PMU数据，在线监视机端电压/电流、励磁电压等关键电气量的变化情况，实时检测机组扰动的发生及其励磁系统调节动作的响应；（2）实时分析计算机组励磁系统在扰动过程中的动态行为特性，包括扰动出现时间、励磁电压/电流的最大值及其出现时间、机端电压稳定时间、扰动前/后电压静态调整率、励磁电压倍数，励磁系统电压响应时间、电压暂态调整率等参数。本发明方法可在线运行、测试方便、无特殊要求限制，可用于对运行中的励磁系统动态调节性能进行在线检测分析和评价参考。