Losowanie wielostopniowe to metoda doboru próby badanej polegająca na tym, że najpierw losowana jest określona liczba zbiorów zawierających kolejne zbiory innych mniejszych jednostek. Z tak wylosowanych zbiorów losuje się ponownie zbiory jednostek mniejszego rzędu itd. Przykładem omawianej metody może być losowanie powiatów, z których w dalszej kolejności losuje się gminy, miejscowości i gospodarstwa domowe w nich się znajdujące.