Toluen udvindes af kultjære såvel som petroleum. Det forekommer i benzin og mange olieopløsningsmidler. Toluen bruges til at producere trinitrotoluen (TNT), toluendiisocyanat og benzen; som ingrediens i farvestoffer, lægemidler og rengøringsmidler; og som et industrielt opløsningsmiddel til gummi, maling, belægninger og olier.

Toluen har adskillige anvendelser i den kemiske og petroleumindustrien, med cirka 6 millioner tons brugt årligt i USA og 16 millioner tons brugt globalt. Den primære anvendelse af toluen er som oktantalsforstærker i benzin. Toluen har et oktantal på 114. Toluen er en af ​​de fire primære aromatiske forbindelser, sammen med benzen, xylen og ethylbenzen, der produceres under raffinering for at forbedre benzinens ydeevne. Samlet set forkortes disse fire forbindelser som BTEX. BTEX er en hovedkomponent i benzin og udgør omkring 18 vægt% af en typisk blanding. Selvom andelen af ​​aromaterne varieres for at producere forskellige blandinger for at imødekomme geografiske og sæsonbestemte krav, er toluen en af ​​hovedkomponenterne. En typisk benzin indeholder cirka 5 vægt% toluen.
Toluen er et primært råmateriale, der anvendes til at producere forskellige organiske forbindelser. Det bruges til at producere diisocyanater. Isocyanater indeholder den funktionelle gruppe ?N = C = O, og diisocyanater indeholder to af disse. De to vigtigste diisocyanater er toluen-2,4-diisocyanat og toluen-2,6-diisocyanat. Produktionen af ​​diisocyanater i Nordamerika er tæt på en milliard pund årligt. Mere end 90% af toluen-diisocyanatproduktionen bruges til fremstilling af polyurethanskum. Sidstnævnte bruges som fleksibelt fyld i møbler, sengetøj og hynder. I stiv form bruges det til isolering, hårde skalbelægninger, byggematerialer, bildele og rulleskøjtehjul.

Til fremstilling af benzoesyre, benzaldehyd, sprængstoffer, farvestoffer og mange andre organiske forbindelser; som opløsningsmiddel til maling, lakker, gummier, harpikser; fortynder til blæk, parfumer, farvestoffer; til udvinding af forskellige ingredienser fra planter; som benzintilsætningsstof.