一种气体绝缘组合电器局部放电在线检测定位装置及定位方法，属于电气设备绝缘监测技术领域。本发明装置包括微带贴片天线组成的传感器阵列、两组多路智能选择开关、两个放大滤波器、高速数字采集器、计算机和控制模块组成。本发明的传感器阵列由安装在GIS各盆式绝缘子处的微带贴片天线构成，其微带贴片天线由矩形金属贴片、介质板、金属底板、同轴探针式馈线、天线保护罩组成。本发明方法为计算机程序控制，能在线实时、快速、准确的对GIS内部局部放电定位。本发明可广泛应用于发电厂升压站和电网的GIS变电站，能在线自动检测GIS内部的局部放电，对引发局放的缺陷准确定位，还能与变电站、发电厂的自动监控系统联网运行。