本发明提供了一种燃料电池系统安全域建模方法、系统及设备，涉及质子交换膜燃料电池领域。该方法包括：获取燃料电池系统的系统数据，并基于所述系统数据构建所述燃料电池系统的安全约束以及运行约束；根据所述系统数据确定所述燃料电池系统的运行状态特征，得到状态变量；基于所述安全约束以及所述运行约束，根据所述状态变量建立所述燃料电池系统的三维安全域模型；所述三维安全域模型为所述燃料电池系统的各状态变量的集合；将所述三维安全域模型降维为二维安全域模型，根据燃料电池系统的安全约束以及运行约束确定燃料电池系统的安全域边界面。本发明能够准确判断出燃料电池系统的安全状态，为燃料电池系统的安全控制提供基础。