Un último tipo de los sistemas de mayoría-pluralidad usado para elecciones parlamentarias es el de doble vuelta (DV) o doble ronda (DR), conocido también como el sistema de papeleta doble o desempate. Cualquiera de esas denominaciones indica la característica principal del sistema: que no se trata de una sola elección sino que necesita de dos rondas, a menudo con una o dos semanas de diferencia entre una y otra. La primera vuelta es idéntica a la elección por MR. Si un candidato obtiene la mayoría absoluta de los votos se le elige inmediatamente, sin necesidad de una segunda ronda. Sin embargo, si ninguno obtiene la mayoría absoluta, entonces se requiere una segunda elección y el ganador de tal ronda es declarado electo.
Los detalles de cómo organizar una segunda ronda varían de estado a estado. El método más común, tal como se utiliza en Ucrania, es que la segunda ronda sea un duelo directo entre los dos candidatos que obtuvieron el mayor número de votos de la primera ronda; a este sistema se le podría denominar de "desempate por mayoría absoluta" (ver Ucrania: Riesgos del Mayoritarismo en una Nueva Democracia). Produce un resultado que es verdaderamente mayoritario, ya que uno de los dos candidatos conseguirá necesariamente una mayoría absoluta de los votos y será declarado ganador.
Una variante de este procedimiento se usa para las elecciones legislativas en Francia, el país más comunmente asociado con el sistema de DR. Para estas elecciones, cualquier candidato que haya recibido de más del 12.5% de los votos en la primera ronda puede competir en la segunda. El candidato que obtenga el mayor número de votos en la segunda vuelta se declara electo, independientemente de que haya obtenido una mayoría absoluta o no. A diferencia del sistema de "desempate por mayoría absoluta ", este no es verdaderamente mayoritario ya que puede haber 5 o 6 candidatos luchando en las elecciones de la segunda ronda. Por ello se le puede considerar como una variante de mayoria-pluralidad a dos vueltas.
Los sistemas de doble ronda se usan para elegir a más de 30 parlamentos nacionales y son también un método común en la elección de presidentes. Junto con Francia, muchas otras naciones independientes que utilizan el sistema de DV son todavía dependencias territoriales de la Republica Francesa o han sido históricamente influenciadas por los franceses. En el de Africa Sub-Sahara francófono, este sistema es utilizado en la República Central Africana, Mali, Togo, Chad, Gabón, Isla Mauricio y el Congo. En el norte de África lo emplea Egipto. Cuba, Haití, Iran, Kiribati y las Islas Comoro también lo usan para sus elecciones legislativas, al igual que lo hacen los estados del ex-bloque soviético como Bielorus, Kirgyzstan, Macedonia, Moldova, Tajikistan, Ucrania y Uzbekistan. No es de sorprender que en Europa Occidental, Mónaco comparta con Francia el uso del sistema de DV. Albania y Lituania lo utilizan junto con el sistema de RP por listas como parte de swus sistemas paralelos, mientras Hungría usa la DV para decidir los resultados en los distritos uninominales de su sistema de RPP.
