Вероятностно-статистическая модель – это вероятностная модель, значения отдельных параметров которой оцениваются по результатам наблюдений (исходным статистическим данным), характеризующим функционирование моделируемого конкретного явления (системы). В рамках данной группы широкое распространение получили различные эконометрические модели и методы, основанные на построении различных производственных функций. Данные модели довольно распространены в западной экономической науке (модель глобальной экономики проект LINK, Уортоновская годовая модель экономики США, Брукингская модель экономики США, квартальная модель экономики США Р. Фера). В российской практике наиболее известным представителем этого класса является «Эконометрическая модель экономики России», разработанная в ЦЭМИ РАН под руководством академика С.А. Айвазяна, модель RIM, модель современной российской экономики Вычислительного центра им. Дородницына РАН. Эконометрические модели позволяют оценивать структуру модели, т.е. вид зависимости между значениями известных координат вектора в прежние моменты времени и их значениями в прогнозируемый момент, так и коэффициенты, входящие в эту зависимость. Вероятностно-статистические модели хорошо применимы для анализа и прогноза в условиях действия законов больших чисел, выявлении статистических закономерностей. В качестве преимущества использования эконометрического подхода при моделировании территориального развития можно отнести простоту интерпретации полученных результатов и возможность оценки последствий от принятых мер. Однако необходимым условиям для применения таких моделей является получение статистической базы, полностью характеризующей исследуемые процессы. Также среди проблем применения данного подхода на практике является проблема спецификации модели, что связано с нейтральностью методов математической статистики по отношению к экономическому содержанию экономических процессов, которое может привести к ложным взаимосвязям между показателями. Тем не менее, можно рекомендовать использование вероятностно-статистических моделей совместно с другими видами моделей.