本申请实施例公开了一种旋转机械轴系不对中故障检测方法和系统，所述方法包括：获取设备运行实时数据，所述设备运行数据包括每个时刻的转速、振动信息和键相信号；根据设备在每个时刻的转速筛选设定数量的设备运行有效数据；根据设备运行有效数据中的P个振动传感器通道的二倍频幅值和设备联锁值筛选满足设定幅值条件的设备运行有效数据；根据设备运行有效数据的P个振动传感器通道的二倍频幅值和转速计算P个传感器的相关系数；若P个传感器的相关系数满足设定条件，则判定设备存在轴系不对中故障。通过对采集的设备运行实时数据一步一步的筛选判断设备是否存在不对中故障问题，精准且高效地实现了大型旋转设备轴系不对中故障的自动诊断识别。