本发明公开了一种GIS设备3D动画故障诊断方法，包括：数据采集：采用温度传感器采集GIS设备内的温度；采用超声波传感器采集GIS设备内的故障放电信号；采用压力传感器采集GIS设备内的压力数据；数据存储：将温度传感器、超声波传感器和压力传感器采集的数据进行保存，上传至上位机进行数据处理；数据分析诊断：利用上位机的处理结果检测GIS设备故障，分析诊断故障的种类以及程度；故障模拟：对诊断结果利用3D技术进行故障的模拟。本发明将GIS设备故障诊断变成了可视化、图形化、动画化、白盒式，通过数据与图形的结合判断GIS设备在运行状态下是否存在故障，有利于判断设备故障，保证了GIS设备故障诊断的精确率。