本发明公开了一种早期故障状态下滚动轴承振动信号特征提取和分析方法，包括以下步骤：安装振动加速度传感器，由振动测试仪器采集振动信号；振动测试仪器中的处理器对振动信号进行自相关函数分析；提取信号中局部极大点及其对应的采样点序号，得到包络信号；对所求得包络信号，用插值的方法按等采样间隔重新采样，最后进行快速傅里叶变换，得到信号的包络谱。本发明提供的振动信号分析方法，能突出反映早期故障状态下振动信号中的调制特征，尤其适用于滚动轴承早期微弱故障下含噪振动信号中调制特征的分析和特征提取，进而帮助机组开展故障诊断工作。