本发明涉及基于方向核偏最小二乘的工业过程故障诊断方法，该方法获取易出故障的工业过程的输入变量和输出变量的历史正常数据，对该历史正常数据进行基于方向核偏最小二乘运算，计算历史正常数据的霍特林统计量的控制限和历史正常数据的平方预测误差的控制限，采集工业过程的输入变量的采样数据，对该采样数据进行基于方向核偏最小二乘运算，得到采样数据的过程监测统计量和采样数据的平方预测误差，当采样数据的过程监测统计量控制限或者采样数据的平方预测误差超出控制限，则该采样数据中具有一种故障，获取已知故障类型的历史故障数据，对已知故障类型的历史故障数据进行基于霍特林统计量重构和基于平方预测误差重构，判断采样数据的故障类型。