本发明公开了一种喷油器回油故障诊断方法、燃油系统及内燃机，属于内燃机控制技术领域。该喷油器回油故障诊断方法包括：判断是否满足喷油器诊断条件；若是，则进行诊断流程；判断总回油量过大标志位状态；如果状态为0，说明诊断喷油器状态正常，则进入总回油量诊断流程；如果状态为1，说明诊断喷油器状态位总回油量过大，则进入单只喷油器诊断流程；恢复正常控制。该燃油系统包括上述的喷油器回油故障诊断方法。该内燃机包括上述的燃油系统。该方法可以在线精确诊断具体哪只喷油器回油量过大，有利于及时发现喷油器存在的回油故障，且相较于现有技术无需任何额外装置，便于故障预警和维修。