本发明提供一种水轮发电机定子铁芯叠片松动故障检测方法，包括：设定发电机组定子铁芯正常温度值、最高温度报警值、定子铁芯正常垂直极频振动幅值、报警值；获取发电机组定子铁芯温度值、发电机有功功率、发电机励磁电流、定子铁芯垂直极频振动幅值；建立数学模型得最高温度值、垂直极频振动幅值的合成值及平均值；计算定子铁芯最高温度、垂直极频振动缓变量及一级、二级报警预测值，确定定子铁芯叠片松动方位，最终检测出定子铁芯叠片松动故障，制定检修、处理计划及措施，对发电机定子铁芯叠片进行处理。实现水轮发电机定子铁芯叠片松动故障准确检测。