三、混联式插电混合动力
与并联式插电混合动力一样，这种模式也有两套驱动系统，但不同的是，混联式有两个电机。一个电动机仅用于直接驱动车轮，还有一个电机具有双重角色：当需要极限性能的时候，充当电动机直接驱动车轮，整车功率就是发动机、两个电机的功率之和;当电力不足的时候，就充当发电机，给电池充电。
因此，混联式同时具有增程式和并联式的优点：在纯电模式下具有电动车安静、使用成本低的优点;在增程模式下，没有“里程焦虑”，而且发动机可以一直控制在最佳转速，油耗低，噪音小，振动小;在并联模式下，两台电机，一台发动机可以一起工作，三者功率加起来具有非常好的起步和加速性能，是一种比较完美的组合。
说缺点的话，就是两台电机、发动机、变速箱一个都不能少，配套的控制电路、电池、传动系统、油路也不能少，总体成本要高于其他类型的插电混合动力，车的总重量也会大一些。而因为要控制两个电机和一台发动机，还有不同的工作模式，控制系统也要相对复杂，这也会提高成本。
混联式插电混合动力，其实往下细分还可以再分两类。
一类是前置，代表车型是丰田全系插电和比亚迪F3DM。
丰田普锐斯插电版
这类车的两台电机和一台发动机都在汽车前部，通过动力分配，离合器，控制不同的工作状态。丰田采用的是ECVT行星齿轮做动力分配，很好的兼顾了性能与节能。
比亚迪F3DM采用了简单的共轴离合模式，没有变速箱，通过离合器控制不同工作状态，也可以达到不同状态切换的目的，但是共轴模式决定了比亚迪F3DM的发动机转速与车辆行驶速度直接相关，并联模式下，发动机噪音比较大，只是一种当时技术条件下的过渡，很快就被比亚迪自己淘汰。
混联式插电混合动力还有一种模式是前后置，简单说，就是把兼职的电机与发动机放到一起，另外的纯电动机单独放置。这种模式的代表是保时捷918，宝马i8，规划中的比亚迪唐也是这种模式。
