本发明涉及一种变压器运行状态监控系统及方法，系统包括：数据获取模块，用于获取变压器内的气体体积的变化量；状态监测模块，用于通过所述气体体积的变化量，获取所述变压器的运行状态；所述运行状态包括：正常运行状态和故障运行状态；区域检测模块，用于当所述变压器的运行状态为故障运行状态时，构建变压器温度场模型，根据所述变压器温度场模型，确定所述变压器的故障区域。本发明通过瓦斯气体对变压器进行快速异常检测，能够及时判断变压器是否发生故障，并基于构建变压器物理模型，并结合变压器的点位以及点位所对应的位置，能够准确找出变压器异常位置，无需大量的人力物力，能够及时获知电压器的异常情况，增加了变压器的有效工作时间。