本发明公开一种钢桥面系服役状态监测方法及系统，方法包括如下步骤：采集交通荷载、温度以及钢桥面系结构响应数据；建立初始安全状态下的钢桥面系结构响应与交通荷载、温度的钢桥面系结构响应关联模型；将当前交通荷载数据、温度数据作为参数输入关联模型，输出钢桥面系结构响应理论值；基于当前钢桥面系结构响应实测数据与理论值，构建当前钢桥面系服役状态等级指数，判断钢桥面系服役状态。所述感知系统用于执行上述步骤。本发明通过多源服役参数融合，综合评估钢桥面系服役状态，能够较为全面、准确、实时地掌握钢桥面系服役状态，及时针对服役过程出现的性能衰减问题作出管养决策。