Толуол получают из каменноугольной смолы, а также из нефти. Встречается в бензине и многих нефтяных растворителях. Толуол используется для производства тринитротолуола (ТНТ), толуолдиизоцианата и бензола; в качестве ингредиента красителей, лекарств и моющих средств; и в качестве промышленного растворителя для каучуков, красок, покрытий и масел.

Толуол имеет множество применений в химической и нефтяной промышленности: ежегодно в США используется около 6 миллионов тонн, а во всем мире — 16 миллионов тонн. Основное применение толуола – повышение октанового числа бензина. Толуол имеет октановое число 114. Толуол является одним из четырех основных ароматических соединений, наряду с бензолом, ксилолом и этилбензолом, которые производятся во время переработки для улучшения характеристик бензина. В совокупности эти четыре соединения обозначаются сокращенно BTEX. БТЭК является основным компонентом бензина, составляя около 18% по массе типичной смеси. Хотя пропорции ароматических соединений варьируются для получения различных смесей в зависимости от географических и сезонных потребностей, толуол является одним из основных компонентов. Типичный бензин содержит примерно 5% толуола по весу.
Толуол является основным сырьем, используемым для производства различных органических соединений. Его используют для производства диизоцианатов. Изоцианаты содержат функциональную группу ?N = C = O, а диизоцианаты содержат две из них. Двумя основными диизоцианатами являются толуол-2,4-диизоцианат и толуол-2,6-диизоцианат. Производство диизоцианатов в Северной Америке приближается к миллиарду фунтов в год. Более 90% производимого толуолдиизоцианата используется для изготовления пенополиуретанов. Последний используется в качестве гибкого наполнителя мебели, постельных принадлежностей и подушек. В жестком виде он используется для изоляции, твердых покрытий, строительных материалов, автозапчастей и колес для роликовых коньков.

При производстве бензойной кислоты, бензальдегида, взрывчатых веществ, красителей и многих других органических соединений; как растворитель красок, лаков, резины, смол; разбавитель для чернил, отдушек, красителей; в экстракции различных веществ из растений; в качестве присадки к бензину.