本发明提供一种复合绝缘子故障检测方法及系统，属于绝缘子故障检测技术领域，包括根据截断阈值，对复合绝缘子的原始红外图像进行灰度补全；根据最佳分界阈值，对灰度补全后的图像进行局部对比度增强；对局部对比度增强后的图像进行校正；根据复合绝缘子形状和温度的灰度特征，对校正后的图像进行分割，提取复合绝缘子区域；搜索分割后的复合绝缘子区域是否存在灰度值大于预设阈值的区域，该区域即为故障区域。本发明消除了无效干扰信号，提高了图像的信噪比和对比度；对图像校正，便于复合绝缘子的灰度特征判别，提高了是否存在故障发热的复合绝缘子判别效率；灵活定义了表征故障发热的灰度值区域大小，适应了不同温度、湿度、雨雪等环境的影响。