本发明公开了一种基于振动信号的GIL缺陷在线监测系统及方法，包括振动信号采集模块、振动信号特征提取模块、设备缺陷识别模块和数据存储展示模块；所述振动信号采集模块用于采集GIL壳体振动信号，所述振动信号特征提取模块用于提取振动信号在时域和/或频域和/或时频域三个方面的特征参数，所述设备缺陷识别模块用于识别GIL是否存在缺陷及缺陷类型并将无法识别的振动信号特征参数及对应设备状态存入数据存储展示模块。本发明不但可以通过不停电方式实现对GIL运行过程中的状态进行在线监测与带电检测，还可以分析GIL运行状态并实时报警，还可以根据GIL运行过程中的新增缺陷类型进行数据库更新，提高GIL缺陷识别准确性。