本发明公开了一种机理与数据联融合的多工况工业过程监测方法和系统，其方法为：将监测数量满足预设值的工业过程工况设为主工况，否则设为副工况；利用主工况正常时的历史监测数据集建立主工况故障检测模型；将主工况正常时的历史监测数据集和副工况正常时的历史监测数据集，均采用CSL方法映射到公共子空间，并利用公共子空间中的数据建立副工况故障检测模型；对于主工况的在线监测数据，使用主工况故障检测模型对工业过程进行故障检测；对于副工况的在线监测数据，采用CSL方法将其映射到公共子空间，再使用副工况故障检测模型对工业过程进行故障检测。本发明可以实现大型复杂工业过程准确的故障检测与诊断。