Kraschen inträffade omkring 13:00 GMT på A607 i Waddington.
Polisen sa att ambulansen svarade på ett nödsamtal och hade sitt blå ljus på när den var inblandad i en kollision med de två bilarna. Det fanns ingen patient ombord då.
Fyra personer, däribland de två ambulanserna, fördes till sjukhus i Lincoln.
Insp Simon Heads från Lincolnshirepolisens utredningsenhet sa att de två ambulanserna är oskadda.
Han tillade att en kvinnlig passagerare från en av bilarna som fördes till Queen's Medical Centre i Nottingham "inte var så allvarligt skadad som man först fruktade".
East Midlands Ambulance Service NHS Trust har bekräftat att en av ambulanserna var inblandad i kraschen.
Förtroendet sa att det var "att samarbeta med Lincolnshire-polisen för att stödja deras utredning".
Fem personer har förts till sjukhus efter en olycka med en ambulans och två bilar i Lincolnshire.