O uso da teoria em estudos de métodos mistos pode incluir teoria dedutivamente, como em testes e verificação de teoria quantitativa, ou indutivamente, como em uma teoria ou padrão qualitativo emergente. Uma teoria das ciências sociais ou da saúde pode ser usada como um quadro a ser testado numa abordagem quantitativa ou qualitativa do inquérito. Outra maneira de pensar a teoria na pesquisa de métodos mistos é como uma lente teórica ou perspetiva para orientar o estudo. Começam a surgir estudos que empregam métodos mistos usando uma lente para estudar gênero, raça ou etnia, deficiência, orientação sexual e outras bases da diversidade (Mertens, 2003).
Historicamente falando, a ideia de usar uma lente teórica na pesquisa de métodos mistos foi mencionada por Greene e Caracelli (1997). Eles identificaram o uso de um design transformador como uma forma distinta de pesquisa de métodos mistos. Este desenho deu primazia à investigação baseada em valores e orientada para a ação, como na investigação-ação participativa e nas abordagens de capacitação. Neste desenho, eles sugeriram misturar os compromissos de valor de diferentes tradições (por exemplo, sem preconceitos quantitativos e carregados de preconceitos qualitativos), o uso de métodos diversos e um foco em ação e soluções. A implementação dessas ideias na prática da pesquisa de métodos mistos tem sido levada adiante por outros autores.