למידול תלת מימד יש מספר יישומים, כולל:
1. בתחום המדעי נעשה שימוש במודלים תלת מימדיים כמודלים מדויקים של תרכובות.
2. בתעשייה הרפואית משתמשים במודלים תלת מימדיים ליצירת מודלים מדויקים של איברים.
3. בתעשיית הסרטים, מודלים תלת מימדיים משמשים להזזת דמויות, חפצים ובסרטי פעולה- חיים.
4. בתעשיית משחקי הווידאו, מודלים תלת מימדיים משמשים כמשאב במשחקי מחשב וווידאו.
5. בתעשיית האדריכלות, נעשה שימוש במודלים תלת מימדיים להצגת מבנים או נופים מוצעים.
6. בתחום ההנדסי נעשה שימוש במודלים תלת מימדיים לתכנון ציוד חדש, כלי רכב, מבנים ויישומים נוספים.
7. במדעי כדור הארץ משתמשים במודלים תלת מימדיים לבניית מודלים גיאולוגיים תלת מימדיים.
