本申请涉及电气工程高电压与绝缘技术领域，公开了一种模拟电缆短时过负荷下的绝缘电树枝劣化实验系统及方法，包括：屏蔽壳体，位于屏蔽壳体内的插针绝缘试样、热电偶式温度传感器、电热丝和显微式摄像头，以及位于屏蔽壳体外的控温器、高频电流互感器、局部放电采集系统、视频采集设备和用于提供交流电压的电压控制电路；其中，插针绝缘试样分别与电压控制电路和高频电流互感器电性连接；热电偶式温度传感器、电热丝分别与控温器电性连接；显微式摄像头与视频采集设备电性连接；高频电流互感器与局部放电采集系统电性连接。这样能够获取模拟电缆短时过负荷下的绝缘电树枝劣化行为与局部放电特征，以确定短时过负荷对电缆绝缘性能造成的影响。