本发明公开了油浸式变压器介质损耗检测系统及方法，包括变压器缺陷模型、电流传感器、电压传感器、温度传感器、数据运算模块和上位机，变压器缺陷模型用于模拟变压器的不同缺陷程度，电流传感器用于采集变压器缺陷模型电流值，电压传感器用于采集变压器缺陷模型电压值，温度传感器用于采集变压器缺陷模型温度值，数据运算模块将电流值和电压值通过谐波分析法进行处理，得到介质损耗特征值，上位机用于建立介质损耗和变压器表面温度数据库，并将实际环境下的数据输入介质损耗和变压器表面温度数据库进行比较，判断变压器缺陷程度。本发明能更全面、合理反映油浸式变压器的绝缘特性与温度变化之间的关系。