النماذج الرياضية المركبة هي النماذج الرياضية التي تستخدم في تحليل الظواهر الرياضية القائمة على العديد من المتغيرات والعوامل المختلفة. وهي تتضمن عدة أنواع من النماذج الرياضية، من بينها:
1- النماذج الاحتمالية: وهي النماذج الرياضية التي تقوم على حساب الاحتمالات والإحصائيات وتستخدم لتحليل الظواهر المتغيرة بشكل عشوائي ومن ضمنها النماذج الإحصائية البسيطة، والمتوسط المتحرك، والانحدار الخطي، والتحليل العاملي.
2- النماذج العددية: وهي النماذج الرياضية التي تقوم على تطبيق العديد من القوانين والمعادلات العددية المتعلقة بالظواهر الفيزيائية والكيميائية لحل معادلات الحركة وتقليل الخطأ ومن ضمنها النماذج العددية للحلول النهائية والنماذج الديناميكية.
3- النماذج التفاضلية: وهي النماذج الرياضية التي تستخدم الكسور والمشتقات لإيجاد المعادلات الرياضية التي تصف الظواهر المختلفة ومن ضمنها النماذج التفاضلية البسيطة والاستنتاجية.