本发明公开了一种风电叶片结构故障损伤预警系统和方法，包括振动传感器、光栅载荷传感器和音频采集装置；振动传感器安装在风电叶片结构的叶根处，用于监测风电叶片振动；光栅载荷传感器安装在风电叶片上，用于监测风电叶片应力信号；音频采集装置实时采集叶片运行过程中的音频数据，通过分析声音频谱提取出反映叶片损伤的信号特征；振动传感器、光栅载荷传感器和音频采集装置的输出端均连接预警模块，预警模块接收振动传感器和光栅载荷传感器采集的数据以及音频采集装置采集到的信号特征，依据采集到的数据与预警阈值相比较，依据比较结果进行预警。