铁心上绕有一个原绕组和几个副绕组的变压器。各个副绕组的匝数不同,则其端电压也不同,因此多绕组变压器可以向几个不同电压的用电设备供电。在电力系统中最常用的是三绕组变压器。用一台三绕组变压器连接3种不同电压的输电系统比用两台普通变压器经济、 占地少、维护管理也较方便。三相三绕组变压器通常采用Y-Y-△接法（图1）, 即原、副绕组均为Y接法,第三绕组接成△。△接法本身是一个闭合回路,许可通过同相位的三次谐波电流,从而使Y接原、副绕组中不出现三次谐波电压。 这样它可以为原、副边都提供一个中性点。在远距离输电系统中，第三绕组也可以接同步调相机以提高线路的功率因数。

图2a是单相三绕组变压器结构示意。

2b是其接线原理。在一个铁心柱上同心地安放了 3个绕组。外层 1是高压绕组，2和3分别是中压和低压绕组。一般低压绕组是第三绕组。如果高压绕组与外加电源电压U1接通，则在中压和低压绕组中将出现不同的端电压U2和U3。设 3个绕组的匝数为N1、N2和N3,感应电动势为E1、E2和E3,端电压为U1、U2和U3,电流为I1、I2和I3,则三绕组变压器有3个匝数比n12、n13和n23，即 n12＝N1/N2＝E1/E2≈U1/U2

n13＝N1/N3＝E1/E3≈U1/U3

n23＝N2/N3＝E2/E3≈U2/U3

三绕组变压器的容量以 3个绕组中容量最大的那个绕组的容量表示。

在电子设备中，也常采用多绕组变压器，如电源变压器（图3）。1和1┡为两个相同的原边绕组。它们可以串联或并联联接以配合两种不同的电源电压。2、3、4、4┡均为副边绕组,可输出不同电压以满足不同的需要。它也可以保证各个电路相互隔离的要求。