本发明公开了一种基于分层式去噪模型的充油套管局部放电脉冲信号处理方法及系统，包括：利用软件方法，对不同的干扰采用不同的去噪算法分层处理；采用分层式结构模型，模型的每一层分别对一种特定的噪声进行滤除，同时保证每层去除干扰后的信号畸变小，以使下一层处理效果更佳。在实际调试时，根据实际应用场景灵活配置和重组，以达到有效去除各种干扰的目的，并保证原有的局部放电能量损失较小。本发明抗干扰能力强，噪声滤除效果好，在具有多种干扰的实际情况中可得到较好的应用。