Im Gegensatz zu den oben beschriebenen unstetigen Prozessreglern stehen die stetigen Prozessregler. Stetige Prozessregler haben gewöhnlich keinen Relais-Ausgang, welcher nur ein- oder ausgeschaltet werden kann. Stetige Prozessregler besitzen einen analogen Ausgang, der annähernd stufenlos viele verschiedene Werte annehmen kann. Der analoge Ausgang der Prozessregler steuert das sogenannte Stellglied. Das Stellglied ist das Element der Regelstrecke, welches die Regelgröße beeinflusst (z.B. die Heizung in einer Temperaturregelung). Über den analogen Ausgang steuern diese Prozessregler, wie stark das Stellglied die Regelgröße beeinflusst. Wird von den Prozessreglern der maximale Wert ausgegeben, läuft die Heizung auf vollen Touren. Bei dem niedrigsten Wert wird gar nicht geheizt. Aufgrund der Möglichkeit, die Heizleistung genau zu "dosieren", ermöglichen stetige Prozessregler eine genaue und schnelle Einstellung der Regelgröße auf den Sollwert. Es ist jedoch wichtig, dass die Prozessregler die notwendige "Dosis" genau berechnen. Als Ausgangsgröße für diese Berechnungen messen die Prozessregler die vorhandene Abweichung der Regelgröße von der Führungsgröße. Die Reaktion auf die Abweichung kann z.B. proportional dazu sein. Da dies technisch gesehen aber nicht optimal ist, wird oft noch ein integraler oder differentialer Teil hinzugerechnet. Die notwendigen Parameter müssen für die jeweilige Regelstrecke ermittelt werden und im internen Speicher der Prozessregler hinterlegt werden. Moderne PID-Prozessregler bieten jedoch Funktionen, welche selbstständig die optimalen Parameter ermitteln.
Stetige Prozessregler mit Schaltausgang
Um stetige Prozessregler mit einem Analogausgang einsetzen zu können, sind Stellglieder mit entsprechenden Eingängen notwendig. 
Einige Prozessregler realisieren eine stetige Regelung mit Hilfe eines Schaltkontakts, indem die Einschaltdauer des Kontaktes in einem festen zeitlichen Rahmen variiert wird. Demnach ist der Schaltkontakt dieser Prozessregler dauerhaft geschlossen, wenn die Regelgröße stark beeinflusst werden soll. Im Beispiel der Temperaturregelung würde die Heizung dauerhaft laufen. Soll die Heizung jedoch nur mit halber Kraft laufen, wird der Schaltkontakt der Prozessregler nur 50 % der Zeit eingeschaltet. Derartige Prozessregler können nur bei langsamen Veränderungen der Regelgröße eingesetzt werden, da Relais eine begrenzte Schaltfrequenz aufweisen.
Prozessregler mit Timer- und Rampenfunktion
Einige Modelle der Prozessregler bieten eine Timer und Rampenfunktion. Diese Funktionen können die Prozessregler veranlassen, zeitgesteuert verschiedene Sollwerte in einer bestimmten Reihenfolge anzufahren. Weiterhin kann auch die Geschwindigkeit festgelegt werden, mit welcher die Prozessregler die Regelgröße verändern sollen. Somit wird es möglich, dass Prozessregler Prozesse automatisiert ablaufen lassen, ohne dass die Prozessregler bedient werden müssen.