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混合动力电动汽车的分类方法有多种，比较典型的分类方法有以下几种∶
最常见的一种分类方法是根据动力系统中两种动力系统的关系进行分类，可分为串联式混合型、并联式混合型和混联式混合型三类。
串联式混合动力电动汽车实质是一种发动机辅助型的电动汽车，其特点是发动机带动发电机发电，发出的电能通过电机控制器输送给电机，由电机产生电磁力矩驱动车辆行驶。发动机与道路负荷不相耦合，就排放和效率来说，不必考虑传动系统的要求，就可对发动机工作进行优化，使它在某一固定工作点上，（或是在某固定工作点周围很窄的区域内）运行。
发动机可以是内燃机，也可以是其他不适用于直接驱动车轮的发动机，例如微型燃气轮机、斯特林发动机等。但是由于能量经过多个环节的转变，发电机将发动机的机械能量转变为电能，电机又将电能转变为机械能，还有电池的充电和放电都有能量损失，因此，发动机输出的能量利用率比较低。
根据以上特点，串联式混合动力电动汽车更适用于市内低速运行的工况，而不适合高速公路行驶工况，即目标和行驶工况相对确定的车辆，例如货物分送车、城市公共汽车等在城市内走走停停的车辆。并联式混合动力电动汽车显著特点是，采用发动机驱动系统和电动机驱动系统，两套独立机构驱动车轮，发动机和电动机通过不同的离合器来驱动汽车。它们可分开工作，也可一起协调工作，共同驱动。所以并联式混合动力电动汽车可以在比较复杂的工况下使用，应用范围比较广。
从概念上讲，它是电力辅助型的燃油车，目的是为了降低尾气排放和燃油消耗，比较适合于经常在郊区和高速公路上行驶的汽车。并联式混合动力系统的结构由于电机的数量和种类、传动系统的类型、部件的数量（如离合器的数量）和位置关系（如电机与离合器的位置关系）的差别，具有明显的多样性。
根据多个动力源输出动力耦合方式的不同，可分为转矩耦合式、转速耦合式、牵引力耦合式和混合耦合式四类。按传动结构分，可划分为两种形式，即单轴式和双轴式。混联式混合动力电动汽车在串联式模式下工作，也可以在并联式模式下工作，即两种模式的综合。这就要求有两个电机，一个比较复杂的传动系统和一个智能化控制系统。
在结构形式和控制方式上充分发挥了串联式和并联式的优点，能够使发动机、发电机、电动机等部件进行更优化的匹配，在结构上保证了在更复杂的工况下使系统工作在最优状态，因此更容易实现尾气排放和燃油消耗的控制目标。
目前的混联式混合动力系统结构一般以行星齿轮机构作为动力耦合装置。从使用电池-电机与内燃机的搭配比例来看，混合动力电动汽车有微混合、轻度混合、中度混合、强混合四种类型。
微混合动力电动汽车的电动机峰值功率与发动机额定功率的比值≤5%，依靠电动机的功率比例很小，车辆的驱动功率主要由内燃机提供。微混合有时也叫"启-停混合（Start-Stop）"，可实现5%-10%的节油效果。
轻度混合动力电动汽车与微混合动力电动汽车相比，驱动车辆的两种动力源中依靠电动机功率的比例增大，内燃机功率的比例相对减小，电动机峰值功率与发动机额定功率的比值在5%-15%之间，节油效果可达10%-15%。
中度混合动力电动汽车与轻度混合动力电动汽车相比，驱动车辆的两种动力源中依靠电动机功率的比例进一步增大，内燃机功率的比例进一步减小，电动机峰值功率与发动机额定功率的比值在15%-40%之间。与轻度混合系统不同，中度混合系统采用的是高压电动机。
强混合动力电动汽车与中度混合动力电动汽车相比，驱动车辆的两种动力源中依靠电动机功率的比例更大，内燃机功率的比例更小，电动机峰值功率与发动机额定功率的比值40%，电动机和内燃机都可以独立（或一起）驱动车辆。试验工况下的节油达30%-50%，但实际节油效果随车辆结构设计、行驶工况、开车操作细节而变化。
根据是否可以外接电源充电，混合动力电动汽车分为不可外接充电混合动力电动汽车和插电式混合动力电动汽车。插电式混合动力电动汽车与不可外接充电混合动力电动汽车相比，纯电动行驶工况更多，纯电动里程更长，燃油经济性更好，排放更少。
