Losowanie dwustopniowe to metoda doboru próby badanej polegająca na tym, że najpierw losowana jest określona liczba zbiorów zawierających inne jednostki. Następnie ze wszystkich wybranych zbiorów losowane są znajdujące się w nich jednostki, które trafiają ostatecznie do próby.

Przykładem omawianej metody może być losowanie bloków mieszkalnych znajdujących się w jakiejś dzielnicy lub mieście, z których następnie losuje się określoną liczbę mieszkań wybranych ostatecznie do próby.