Toluen se dobija iz katrana uglja, kao i iz nafte. Javlja se u benzinu i mnogim naftnim rastvaračima. Toluen se koristi za proizvodnju trinitrotoluena (TNT), toluen diizocijanata i benzena; kao sastojak za boje, lijekove i deterdžente; te kao industrijski rastvarač za gume, boje, premaze i ulja.

Toluen ima brojne primjene u hemijskoj i naftnoj industriji, s približno 6 miliona tona godišnje korištene u Sjedinjenim Američkim Državama i 16 miliona tona globalno. Glavna upotreba toluena je kao pojačivač oktanskog broja u benzinu. Toluen ima oktanski broj od 114. Toluen je jedno od četiri glavna aromatična spoja, zajedno s benzenom, ksilenom i etilbenzenom, koji se proizvode tokom rafiniranja radi poboljšanja performansi benzina. Zajedno, ova četiri spoja su skraćeno označena kao BTEX. BTEX je glavna komponenta benzina, čineći oko 18% težine tipične mješavine. Iako se udio aromatičnih spojeva mijenja kako bi se dobile različite mješavine koje zadovoljavaju geografske i sezonske zahtjeve, toluen je jedna od glavnih komponenti. Tipičan benzin sadrži približno 5% težine toluena.
Toluen je primarna sirovina koja se koristi za proizvodnju različitih organskih spojeva. Koristi se za proizvodnju diizocijanata. Izocijanati sadrže funkcionalnu grupu ?N = C = O, a diizocijanati sadrže dvije od ovih. Dva glavna diizocijanata su toluen 2,4-diizocijanat i toluen 2,6-diizocijanat. Proizvodnja diizocijanata u Sjevernoj Americi je blizu milijardu funti godišnje. Više od 90% proizvodnje toluen diizocijanata koristi se za izradu poliuretanskih pjena. Potonje se koriste kao fleksibilno punjenje u namještaju, posteljini i jastucima. U krutom obliku se koristi za izolaciju, tvrde premaze, građevinske materijale, autodijelove i kotače za role.

U proizvodnji benzojeve kiseline, benzaldehida, eksploziva, boja i mnogih drugih organskih spojeva; kao rastvarač za boje, lakove, gume, smole; razrjeđivač za tinte, parfeme, boje; u ekstrakciji različitih sastojaka iz biljaka; kao aditiv za benzin.