本发明提供一种GIS盆式绝缘子法向内部热应力检测方法及系统，包括：设置盆式绝缘子检测路径及检测点；向所述盆式绝缘子施加温度载荷；测量所述检测点温度，获取所述检测点超声探头接收的第一次反射回波时刻和第二次反射回波时刻；获取所述盆式绝缘子温度分布，计算各检测点超声传播时间；根据声弹性公式和环氧绝缘材料的声弹性系数，计算各检测点热应力；根据所述检测路径和所述各检测点热应力，获取所述盆式绝缘子的法向热应力分布。本发明技术方案将超声波垂直于盆式绝缘子盆壁入射，遇到底面后反射，测量该检测位置的超声传播时间，基于超声波传播时间与应力声弹性公式，求得盆式绝缘子法向内部热应力值，获取法向热应力分布。