Metode cluster random sampling melibatkan 3 tahapan: (1) membagi populasi menjadi sub-sub unit berukuran lebih kecil, (2) memilih sampel tahap pertama dari unit primer secara acak, dan (3) memilih sampel tahap kedua dari unit didalam unit primer terpilih. Metode ini digunakan untuk populasi besar dengan desain kombinasi stratifikasi dan klaster. Contohnya adalah survei cakupan imunisasi anak di suatu kabupaten menggunakan