本申请提供了一种基于高斯过程回归的螺栓连接松脱预测方法及系统，方法包括：设置预测参数，获取关于预测参数的训练集样本数据和测试集样本数据；根据所述训练集样本数据训练基于高斯过程回归的初始螺栓连接松脱预测模型；设置测试精度标准，根据所述测试集样本数据、初始螺栓连接松脱预测模型和测试精度标准，得到符合所述测试精度标准的螺栓连接松脱预测模型；获取待测样本数据，并将所述待测样本数据输入所述螺栓连接松脱预测模型，得到预测结果。本申请通过训练基于高斯过程回归的螺栓连接松脱预测模型，兼顾螺栓松脱过程中预紧力的分散性和不确定性进行精准预测，并且可以同时预测目标的均值与方差，从而更加合理地解决不确定性问题。