本发明公开了一种基于概率统计的变压器温升异常监测诊断方法，该方法通过采集同型号、同容量、同结构、同负荷、同环境温度下工作的变压器的运行参数，包括上层油温、绕组温度、环境温度和运行负荷数据，计算出变压器上层油温升和绕组温升，采用概率统计的方法对两个差值进行处理，将温度差异偏大的变压器找出并定为存在异常，随后对变压器进行分析，可找出当前散热异常的变压器。本发明适用范围广，能适用于多种不同电压等级、不同冷却方式的变压器的负荷能力的评估；且本发明可靠性高、成本低，可以用普通计算机进行实时计算，减少了工作人员的参与，降低了工作误差，提高了工作效率。