本发明涉及一种工程机械液压缸故障诊断系统及与之适用的故障样本信号采集方法。所述系统包括特征参数提取模块、数据库模块、人机交互模块和分类器模块，其中：特征参数提取模块用于提取故障特征参数和检验相似度；数据库模块用于存储样本数据和临时数据；分类器模块用于设计分类器和对未知故障信号进行分类；人机交互模块用于根据用户输入完成相关查询显示功能。本发明公开了一种故障样本信号采集方法，用于在液压缸型式试验台上开展面向故障树底事件的分级模拟试验，采集故障样本信号和试验台状态信号。本发明的有益之处在于：所述系统故障诊断精度较高，可诊断出故障原因和故障等级；采集的故障样本信号杂质少便于提取特征参数。