本申请属于电力系统输配电线路雷电定位技术领域，尤其涉及一种雷击过电压在线测距及故障定位方法。本申请公开一种雷击过电压在线测距及故障定位方法，包括在输配电线路上装设若干分布式电压监测传感器用于监测线路电压，利用信号发生器向线路中注入脉冲信号，根据各电压监测传感器检测到的脉冲信号相对于系统工频电压每周期的相位实现在线测距。当出现雷电压情况后，可通过雷击过电压陡度衰减特性，判断故障发生的位置。本申请提出的一种雷击过电压在线测距及故障定位方法，利用雷击过电压相位与陡度传变特性相结合进行在线测距、故障定位，实现对输配电线路雷击位置的准确、快速定位，大大降低了运维人员的工作量，提升了供电可靠性。