GIS设备局部放电特高频与超声波联合检测系统，包括：GIS外壳、高压导体、特高频传感器、超声波传感器、容器、信号采集单元和局部放电缺陷单元；GIS外壳包括手孔或盖板，GIS外壳形成试验腔体；高压导体设置在GIS外壳内部，与GIS外壳同轴，高压导体与GIS外壳之间填充有绝缘气体；超声波传感器与特高频传感器设置在同一个容器内部；容器的一端为开口，形成传感器容纳腔，开口处可拆卸地连接至手孔或盖板；信号采集单元设置在GIS外壳外部，通过信号引线与设置在容器内部的超声波传感器与特高频传感器相连接。本发明解决了现有技术无法将特高频和超声波传感器集成并植入GIS设备内部同时进行局部放电检测的难题。