분산 모델 예측 제어는 큰 규모의 시스템을 여러 하위 시스템으로 분할하여 각각의 시스템에서 독립적으로 예측 제어를 수행하는 방식이다. 각 하위 시스템은 서로의 상태를 교환하면서 협력하여 전체 시스템의 성능을 최적화한다. 이 방식은 중앙 집중식 제어 방식보다 효율적이며, 대규모 시스템의 제어에 유리한다.

이 방식은 특히 스마트 그리드, 대규모 네트워크 시스템에서 활용되며, 중앙 제어기 고장 시에도 각 하위 시스템이 독립적으로 동작할 수 있어 시스템의 안정성이 높아진다. 하지만 각 하위 시스템 간의 통신 및 협력 과정에서 지연이 발생할 수 있으며, 이를 관리하는 것이 중요한 과제이다.