本发明公开了一种基于概率混合有限状态机的设备状态监测方法，通过采集设备正常运行时的多个工艺周期的流程数据，得到数据集X；并将数据集X分成离散型变量数据组和连续型变量数据组，利用离散型变量数据组对有限状态机进行训练，得到设备工作的状态集Pn；计算所述状态集Pn内的每个状态里的连续型变量数据组随时间连续变化的函数关系；再利用状态集Pn和函数关系对设备的实时工作状态进行监测。利用本发明，能够及时发现设备流程作业中的故障或者错误，提高设备工作的准确性和效率。