本申请公开了一种基于车载控制器系统的故障诊断系统和方法，涉及汽车电气的技术领域，故障诊断系统包括：至少两个不同的信号发生器，其被配置为按照设定的时序依次发出不同的信号，且在一个信号发生器发出信号时，其他的信号发生器停止发出信号；具有至少两个不同的信号通路的控制器系统，所有的信号通路输入端各连接一个信号发生器，且信号通路上布设多个监测点；信号采集器，其被配置为若信号发生器发出信号，则采集一次所有监测点的信号；处理器，其被配置为在所有的信号发生器都发出信号后，根据采集到的所有监测点的信号，确定异常监测点并根据该异常监测点诊断故障。本申请能够快速排查出复杂控制器系统中故障，无需进行故障再现实验，排查方式简单周期短。