发明提供一种基于全局距离矩阵的卷积融合滚动轴承故障诊断方法，包括以下步骤：获取待分析的滚动轴承的振动数据；基于全局距离矩阵的图像编码方法，将滚动轴承的振动数据转换成待分析滚动轴承二维图像；构建用于对滚动轴承故障进行分析的自适应融合多尺度卷积神经网络的故障诊断模型；对自适应融合多尺度卷积神经网络的故障诊断模型进行训练，得到训练好的自适应融合多尺度卷积神经网络的故障诊断模型；将待分析滚动轴承二维图片输入到训练好的自适应融合多尺度卷积神经网络的故障诊断模型，实现滚动轴承故障的诊断，该方法能够为不同来源的数据分配可学习的权重，赋予了网络分辨和合理利用不同信息源数据中的不平衡诊断信息的能力。