本发明公开了一种基于采样电阻电压信号的故障电弧诊断方法及系统，包括：对交流系统电路中干路电流经过的采样电阻两端电压进行采样，获取电压信号；对所述电压信号进行时频域特征的提取，并对提取的时频域特征进行降维处理，以获取降维处理后的特征数据；基于所述特征数据训练Li ghtGBM模型，并基于训练好的Li ghtGBM模型对每个时间窗内的电压信号进行检测，以进行故障电弧的诊断。本发明能够解决复杂家庭用电环境下的串联故障电弧诊断问题，高效地识别串联故障电弧。