本发明公开了一种GIS设备气体分层取样监测方法，包括以下步骤：安装步骤：根据预留的接口设计取样气路，并对气路进行安装，将输送泵和若干气体收集池安装到气路中，使得GIS设备与气体收集池之间形成回路；取样步骤：启动输送泵，通过输送泵将GIS设备内部的SF6气体输送到若干气体收集池内部进行分层取样。本发明通过对SF6气体进行分层取样，并采用多种的取样方式对GIS设备内部的气体进行检测和在线分析计算，使得GIS设备的监测更加的准确，并且通过在线的检测的方式解决了现有人工检测时，无法及时的发现问题和工作量大的缺点，提高了监测准确率的同时还能实现降低成本的效果。