本发明公开了一种带钢热连轧多模态过程监测方法及装置，涉及工业过程监测技术领域。包括：利用获取的带钢热连轧过程数据训练HDP‑HSMM‑KECA模型，得到各模态下控制限以及全局控制限；将测试数据输入到训练好的HDP‑HSMM子模型，得到测试数据的对应模态；基于测试数据的对应模态对测试数据进行预处理；将预处理后的测试数据输入到训练好的KECA子模型，得到相应模态局部统计量进而获取全局统计量；若全局统计量小于或等于控制限，则带钢热连轧过程运行正常；若全局统计量大于控制限，则带钢热连轧过程发生故障。本发明能够解决传统的多模态过程监测聚类分析需要指定模态数量、未考虑状态驻留时间分布的限制，以及特征提取对数据进行高斯分布假设限制的问题。