El toluè es deriva del quitrà de carbó, així com del petroli. Es troba a la gasolina i en molts dissolvents de petroli. El toluè s'utilitza per produir trinitrotoluè (TNT), diisocianat de toluè i benzè; com a ingredient per a colorants, fàrmacs i detergents; i com a dissolvent industrial per a cautxús, pintures, recobriments i olis.

El toluè té nombroses aplicacions en la indústria química i del petroli, amb aproximadament 6 milions de tones utilitzades anualment als Estats Units i 16 milions de tones utilitzades a nivell mundial. L'ús principal del toluè és com a potenciador de l'octà en la gasolina. El toluè té un índex d'octà de 114. El toluè és un dels quatre principals compostos aromàtics, juntament amb el benzè, el xilè i l'etilbenzè, que es produeixen durant el refinament per millorar el rendiment de la gasolina. Col·lectivament, aquests quatre compostos s'abrevien com a BTEX. El BTEX és un component important de la gasolina, que forma aproximadament el 18% en pes d'una barreja típica. Tot i que la proporció dels aromàtics varia per produir diferents barreges per satisfer els requisits geogràfics i estacionals, el toluè és un dels components principals. Una gasolina típica conté aproximadament un 5% de toluè en pes.
El toluè és una matèria primera primària que s'utilitza per produir diversos compostos orgànics. S'utilitza per produir diisocianats. Els isocianats contenen el grup funcional ?N = C = O, i els diisocianats en contenen dos. Els dos diisocianats principals són el toluè 2,4-diisocianat i el toluè 2,6-diisocianat. La producció de diisocianats a Amèrica del Nord és de prop de mil milions de lliures anuals. Més del 90% de la producció de toluè diisocianat s'utilitza per fabricar escumes de poliuretans. Aquestes últimes s'utilitzen com a farciment flexible en mobles, roba de llit i coixins. En forma rígida s'utilitza per a aïllament, recobriments de closca dura, materials de construcció, peces d'automòbils i rodes de patins.

En la fabricació d'àcid benzoic, benzaldehid, explosius, colorants i molts altres compostos orgànics; com a dissolvent per a pintures, laques, gomes, resines; diluent per a tintes, perfums, colorants; en l'extracció de diversos principis de les plantes; com a additiu per a la gasolina.