利用裝於動臂前端轉輪上的多個鏟鬥連續挖掘的多鬥挖掘機（見彩圖）。用於大量土方的挖掘、礦場的剝離和採掘以及大型料場的裝卸作業，生產率高、挖掘力較大，可直接挖掘較堅硬的土壤。在大型建築、水利工程和礦場中，常與運輸設備等配套，組成連續作業線。鬥輪挖掘機按生產率或機重分小型、中型、大型、特大型和巨型。大型以上鬥輪挖掘機挖掘力大，常用於採礦。
鬥輪挖掘機由工作裝置、轉臺和行走裝置等部分組成。工作裝置包括鬥輪、動臂及其懸掛裝置、帶式輸送機和卸料裝置等。鬥輪有輪式和球式兩種，前者用於端面挖掘，後者用於側面挖掘。轉臺上裝有動力裝置、傳動操作系統、回轉裝置、變幅機構、動臂支承以及附屬設備。驅動一般采用電力，小型也有采用柴油機的。行走裝置有履帶式和步行式兩種。
鬥輪挖掘機以鬥輪轉動和動臂隨轉臺勻速回轉的復合運動進行挖掘作業，鬥輪上的鏟鬥自下而上進行切削土壤並裝鬥，當鏟鬥轉至上部位置時，將土卸於帶式輸送機上輸出。作業時挖掘機不行走，動臂的傾角由變幅機構調整，以適應分層挖掘作業。有的動臂長度還可改變。當停機點弧形工作范圍內的土壤全部挖掘後，挖掘機向前運行一段距離，再進行挖掘工作。
鬥輪挖掘機的基本技術參數是：生產率、鬥輪直徑、挖掘高度、挖掘力、機重。
鬥輪挖掘機初期用於裝卸作業，20世紀中期後發展較快，並廣泛用於大型土方及采掘工程。發展趨勢為提高挖掘力並向巨型或微型發展。