Пока только вот такое в голову пришло.

function replace_element_by_html(target, html)
{
    var tmpNode = document.createElement('div');
    tmpNode.innerHTML = html;
    
    for (key in tmpNode.childNodes)
    {
        target.parentNode.insertBefore(tmpNode.childNodes[key].cloneNode(true), target);
    }
    
    target.parentNode.removeChild(target);
}

Не очень конечно с точки зрения производительности.