本发明公开了一种基于时间同步的故障定位系统、方法和装置。其中，该故障定位系统包括：第一同步路由装置，用于为第二同步路由装置提供第一时钟信号；第二同步路由装置，与第一同步路由装置连接，用于根据第一时钟信号使第二同步路由装置的第二时钟信号与第一时钟信号同步，以及第二同步路由装置之间的时钟信号同步；同步定位装置，与第二同步路由装置连接，用于根据第二同步路由装置输出的时钟信号获取电缆中的电缆数据；监控主机，通过第一同步路由装置、第二同步路由装置与同步定位装置连接，用于对电缆数据进行处理，确定故障发生的位置。本发明解决了由于双端监测设备时钟同步性能差，导致不能对电缆的故障点进行精确定位的技术问题。