本发明提供一种数控机床故障诊断系统，其包括压力测试传感器、信号调理电路、电压测试传感器、图像传感器、图像处理器、供电装置、控制单元、通讯装置、显示装置以及存储装置，其中，通过压力测试传感器和信号调理电路能够准确获知刀具与工件接触的程度，在过分接触时能够及时判断故障，通过电压测试传感器能够获知数控机床在工作时的电压是否处于过压状态，并及时对故障进行判断，还能通过图像传感器和图像处理器对加工形成的工件进行准确的图像采集，进而对工件的加工精度进行检测，从工件加工精度的角度对故障进行判断。