本发明公开了一种基于光纤阵列的电缆三维成像与故障检测系统及方法，系统包括光探测单元以及配置于其的信号处理及控制单元、三维成像与故障检测单元以及云平台单元；光探测单元包括光纤阵列，光纤阵列包括若干个光纤，若干个光纤的输入端均连接至合束器，合束器的输出端连接至光源部，合束器的输出端还通过耦合器至探测器；信号处理及控制单元控制开关光纤，得到待测电缆的三维成像数据；三维成像与故障检测单元用于判定电缆是否发生故障；云监控平台实现远程监控与数据存储。本发明能够快速准确地识别电缆故障位置，减少因故障未及时发现而导致的重大损失，使维护人员能够及时响应潜在问题，有效提升电缆维护的工作效率。