本发明提供了一种燃煤机组汽轮机性能在线监测方法，所述方法包括步骤如下：步骤1，根据锅炉运行设计规程，获得锅炉结构参数，从DCS控制系统的实时数据库里读取给定时刻下汽水系统、换热器系统的运行工况测点实时数据；步骤2，基于工质物性参数库计算工质的比焓及密度；步骤3，根据工质侧能量衡算模型，分别计算工质在汽水系统、换热器系统中吸收的热量,获得工质总能量增量；步骤4，建立工质总能量增量与机组输出功率之间的传递函数模型，并通过参数辨识获得汽轮机效率及热耗率。本发明可用于在线监测汽轮机运行状况，为机组协调优化提供技术支撑。