Toluen jest otrzymywany z smoły węglowej, a także ropy naftowej. Występuje w benzynie i wielu rozpuszczalnikach naftowych. Toluen jest używany do produkcji trinitrotoluenu (TNT), diizocyjanianu toluenu i benzenu; jako składnik barwników, leków i detergentów; oraz jako przemysłowy rozpuszczalnik do gumy, farb, powłok i olejów.

Toluen ma liczne zastosowania w przemyśle chemicznym i naftowym, przy czym w Stanach Zjednoczonych zużywa się go rocznie około 6 milionów ton, a na świecie 16 milionów ton. Głównym zastosowaniem toluenu jest zwiększanie liczby oktanowej benzyny. Toluen ma liczbę oktanową 114. Toluen jest jednym z czterech głównych związków aromatycznych, obok benzenu, ksylenu i etylobenzenu, które są wytwarzane podczas rafinacji w celu zwiększenia wydajności benzyny. Łącznie te cztery związki są określane skrótem BTEX. BTEX jest głównym składnikiem benzyny, stanowiącym około 18% wagowo typowej mieszanki. Chociaż proporcje aromatów są różne w celu wytworzenia różnych mieszanek spełniających wymagania geograficzne i sezonowe, toluen jest jednym z głównych składników. Typowa benzyna zawiera około 5% toluenu wagowo.
Toluen jest podstawowym surowcem używanym do produkcji różnych związków organicznych. Jest używany do produkcji diizocyjanianów. Izocyjaniany zawierają grupę funkcyjną ?N = C = O, a diizocyjaniany zawierają dwie z nich. Dwoma głównymi diizocyjanianami są tolueno-2,4-diizocyjanian i tolueno-2,6-diizocyjanian. Produkcja diizocyjanianów w Ameryce Północnej wynosi blisko miliard funtów rocznie. Ponad 90% produkcji tolueno-diizocyjanianu jest wykorzystywane do produkcji pianek poliuretanowych. Te ostatnie są używane jako elastyczne wypełnienie mebli, pościeli i poduszek. W sztywnej formie jest używany do izolacji, twardych powłok, materiałów budowlanych, części samochodowych i kółek do rolek.

Do produkcji kwasu benzoesowego, benzaldehydu, materiałów wybuchowych, barwników i wielu innych związków organicznych; jako rozpuszczalnik farb, lakierów, gum, żywic; rozcieńczalnik do tuszów, perfum, barwników; do ekstrakcji różnych składników z roślin; jako dodatek do benzyny.