本发明提供了一种油浸式套管不均匀老化状态无损评估方法，包括：测试获得不同老化程度油浸纸材料宽频‑宽温介电特性数据；量化测试温度与老化程度对不同特征频段曲线变化的影响，获得油浸纸材料复介电常数表征方程；建立电容芯子宽频等效介电弛豫模型；通过多物理场有限元仿真建模，明确长期工况下套管内芯子不均匀老化的分布情况；构建符合长期工况下套管绝缘老化规律的电容芯子等效介电弛豫模型；构建符合套管电容芯子不均匀老化油纸绝缘频域介电响应特性的非线性方程组；通过用梯度投影优化搜寻的方法非线性方程组进行求解。本发明能实现长期工况下套管内电容芯子绝缘不均匀老化、受潮状态的定量评估。