本发明公开了一种基于多传感器融合的机械故障诊断方法，包括如下步骤：将不同位置的传感器观测到的机械设备的运行数据转换为证据信息；计算证据中焦元的支持区间，通过区间距离衡量证据之间的冲突程度进而获得各个证据的支持度；通过改进的信度熵来量化证据的不确定性程度作为证据的信息量；综合考虑区间距离和改进的信度熵确定证据的信任度并获得权重因子；利用权重因子对获取的证据进行加权平均，输出机械故障诊断的决策结果。本发明方案与传统算法相比，通过区间距离能够有效地衡量证据之间的差异性，同时通过改进的信度熵量化证据的不确定程度，综合考虑支持度和信息量共同确定证据的权重因子。