本发明提供的一种输电线路故障监测系统，包括故障检测单元、数据处理单元、无线传输单元以及远程监控单元；所述故障检测单元与数据处理单元连接，所述数据处理单元通过无线传输单元与远程监控单元通信连接；所述故障检测单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、湿度传感器、电流互感器、拉力传感器、粉尘浓度传感器、风速传感器、风向传感器、电弧传感器、预处理单元、检测处理电路以及脉冲信号检测单元；能够对输电线路的故障，如覆冰、断线以及接头松动的故障进行准确检测，从而确保电力调度中心作出准确的运维措施。