โทลูอีนได้มาจากน้ำมันดินและแอสปิโตรเลียมมันเกิดขึ้นในน้ำมันเบนซินและตัวทำละลายปิโตรเลียมหลายชนิดโทลูอีนใช้ในการผลิตไตรไนโตรโทลูอีน (TNT) โทลูอีนไดไอโซไซยาเนต และเบนซีนเป็นส่วนผสมของสีย้อม ยา และผงซักฟอกและเป็นตัวทำละลายอุตสาหกรรมสำหรับยาง สี สารเคลือบ และน้ำมัน

โทลูอีนมีการใช้งานมากมายในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเลียม โดยมีการใช้ประมาณ 6 ล้านตันต่อปีในสหรัฐอเมริกา และ 16 ล้านตันทั่วโลกการใช้โทลูอีนที่สำคัญคือเป็นตัวเพิ่มค่าออกเทนในน้ำมันเบนซินโทลูอีนมีค่าออกเทนที่ 114 โทลูอีนเป็นหนึ่งในสี่สารประกอบอะโรมาติกหลัก ร่วมกับเบนซีน ไซลีน และเอทิลเบนซีน ที่ผลิตขึ้นในระหว่างการกลั่นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของน้ำมันเบนซินสารประกอบทั้งสี่นี้เรียกรวมกันว่า BTEXBTEX เป็นส่วนประกอบหลักของน้ำมันเบนซิน ซึ่งคิดเป็นประมาณ 18% โดยน้ำหนักของส่วนผสมทั่วไปแม้ว่าสัดส่วนของอะโรเมติกส์จะแตกต่างกันไปเพื่อผลิตส่วนผสมที่แตกต่างกันเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดทางภูมิศาสตร์และฤดูกาล แต่โทลูอีนก็เป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักน้ำมันเบนซินทั่วไปมีโทลูอีนประมาณ 5% โดยน้ำหนัก
โทลูอีนเป็นวัตถุดิบหลักที่ใช้ในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ต่างๆมันถูกใช้ในการผลิตไดไอโซไซยาเนตไอโซไซยาเนตประกอบด้วยหมู่ฟังก์ชัน ?N = C = O และไดไอโซไซยาเนตประกอบด้วยสองหมู่นี้ไดไอโซไซยาเนตหลัก 2 ชนิดคือ โทลูอีน 2,4-ไดไอโซไซยาเนต และโทลูอีน 2,6-ไดไอโซไซยาเนตการผลิตไดไอโซไซยาเนตในอเมริกาเหนือมีมูลค่าเกือบพันล้านปอนด์ต่อปีมากกว่า 90% ของการผลิตโทลูอีน ไดไอโซไซยาเนตถูกนำมาใช้ในการผลิตโฟมโพลียูรีเทนอย่างหลังใช้เป็นวัสดุอุดยืดหยุ่นในเฟอร์นิเจอร์ เครื่องนอน และเบาะรองนั่ง ในรูปแบบแข็งใช้สำหรับเป็นฉนวน เคลือบเปลือกแข็ง วัสดุก่อสร้าง ชิ้นส่วนรถยนต์ และล้อสเก็ตโรลเลอร์

ในการผลิตกรดเบนโซอิก เบนซาลดีไฮด์ วัตถุระเบิด สีย้อม และสารประกอบอินทรีย์อื่นๆ อีกมากมายเป็นตัวทำละลายสำหรับสี แลคเกอร์ เหงือก เรซินทินเนอร์สำหรับหมึก น้ำหอม สีย้อม;ในการสกัดหลักการต่างๆจากพืชเป็นสารเติมแต่งน้ำมันเบนซิน