本发明公开了一种多元分数阶系统的状态空间模型计算方法、系统及设备，多元分数阶系统的状态空间模型计算方法包括：获取多元分数阶系统的有理传递矩阵，根据有理传递矩阵构建多项式传递矩阵；提取多项式传递矩阵的多项式传递向量；根据多项式传递向量构建满足预设条件的有向图；根据有向图、预设构建向量、多项式传递向量、预设第一关系式和预设对应关系确定多项式传递向量对应的第一模型参数；根据第一模型参数、多项式传递矩阵确定多项式传递矩阵对应的第二模型参数；根据第二模型参数、预设运算法则和预设模型关系式确定所述有理传递矩阵对应的状态空间模型。本发明可以生成比现有方法低很多内部维度的状态空间模型。