Толуол нефтяной используется в качестве сырья при производстве бензола, бензойной кислоты, толуилендиизоцианатов, нитротолуолов (в частности, тротила), бензилхлорида и прочих органических веществ. Используется при изготовлении и нанесении эпоксидных, виниловых, акриловых, нитроцеллюлозных, хлоркаучуковых лакокрасочных материалов. Применяется нефтяной толуол также и в качестве растворителя для многих полимеров в химическом синтезе и входит в состав различных товарных растворителей для лаков и красок. К примеру, толуол нефтяной является компонентом растворителя Р40, растворителя Р4, растворителя 645, растворителя 646, растворителя 647, растворителя 648. Толуол нефтяной широко применяется в производстве дорожных красок, нитроцеллюлозных лаков и эмалей НЦ.
Области его использования затрагивают не только лакокрасочную, но и военную промышленность (производство взрывчатых веществ), топливную (толуол используется как добавка к моторному топливу) и даже парфюмерно-косметическую (растворитель и разбавитель, например лака).