本发明公开了一种电缆故障检测系统及其故障定位方法，系统包括：变压器T1、变压器T2、连接变压器T1与变压器T2的被测电缆以及安装在被测电缆一端的监测装置，被测电缆上有接头b，变压器T1靠近被测电缆的一侧连接有第一电缆，第一电缆上有接头a，变压器T2靠近被测电缆的一侧连接有第二电缆，第二电缆上有接头c，监测装置包括信号注入单元、信号检测单元和控制单元，信号注入单元和信号检测单元分别与控制单元电性连接，信号检测单元内有电压行波检测模块和电流行波检测模块。本发明提供的电缆故障检测系统及其故障定位方法，无需时钟同步单元且仅在电缆一端安装监测装置即可实现故障在线定位，具有反应及时、结构简单、成本低的特点。