本发明公开在役GIS组合电器盆式绝缘子的X射线三维成像方法及系统，包括步骤：S1、固定X射线源和探测器的几何位置，X射线源和探测器围绕盆式绝缘子旋转；S2、以步进或连续的方式进行扫描，采集盆式绝缘子的二维X射线数字图像投影序列；S3、将二维数字图像投影序列通过三维图像重建算法重建得到盆式绝缘子的三维图像。本发明以GIS盆式绝缘子三维断层成像为中心，以X射线成像的三维成像检测技术试验为基础，通过对盆式绝缘子部件不同角度的扫描，由二维数字图像投影序列重构三维图像，本发明利用X射线源进行大视野扫描，采用X射线源与探测器偏置放置的方式进行成像视野的拓展，开发了相应的三维图像重建算法。