O tolueno é produzido principalmente a partir do petróleo bruto por meio de processos petroquímicos. Como solvente, é utilizado na fabricação de óleos, resinas, borracha natural e sintética, alcatrão de hulha, asfalto, acetato de celulose, além de ser um solvente para tintas e vernizes celulósicos, bem como para a produção de chapas fotográficas e tintas de impressão. O tolueno também é um importante componente na síntese orgânica, especialmente para a síntese de cloreto de benzoíla e fenil, sacarina, trinitrotolueno e diversos corantes.

Materiais. É também um componente da gasolina de aviação e automotiva. O tolueno é volátil e não reage facilmente no meio ambiente. Devido à movimentação do ar, ele se dispersa amplamente no ambiente e, através da chuva e da evaporação da superfície da água, pode ser reciclado entre o ar e os corpos d'água, sendo eventualmente degradado por oxidação biológica e microbiana. A concentração média de tolueno no ar de diversas cidades do mundo foi compilada. Os resultados mostram que a concentração de tolueno geralmente varia de 112,5 a 150 μg/m³, proveniente principalmente de emissões relacionadas à gasolina, bem como de perdas por solventes e emissões causadas por atividades industriais.

O tolueno é amplamente utilizado como solvente e aditivo em gasolinas de alta octanagem. É também uma importante matéria-prima da indústria química orgânica. No entanto, em comparação com o benzeno e o xileno, obtidos simultaneamente a partir do carvão e do petróleo, a produção atual de tolueno é relativamente excedente. Portanto, uma quantidade considerável de tolueno é utilizada em processos de desalquilação ou desproporcionamento para a produção de xileno. Uma série de intermediários derivados do tolueno são amplamente utilizados na produção de produtos químicos finos, como corantes, produtos farmacêuticos, pesticidas, explosivos, auxiliares, especiarias, entre outros, e também na indústria de materiais sintéticos. O cloreto de benzila, o cloreto de diclorobenzila e o triclorobenzeno, incluindo seus derivados álcool benzílico, benzaldeído e cloreto de benzoíla (também obtido pela fosgenação do ácido benzoico), são amplamente utilizados na síntese de produtos farmacêuticos, pesticidas, corantes e, principalmente, perfumes. O produto da ciclização do tolueno é um intermediário na produção de pesticidas, medicamentos e corantes. O ácido benzoico é produzido pela oxidação do tolueno, um importante conservante alimentar (principalmente utilizando seu sal de sódio), e também usado como intermediário em síntese orgânica. Intermediários preparados por sulfonação do tolueno e derivados do benzeno, incluindo o ácido p-toluenossulfônico e seu sal de sódio; ácido CLT; ácido tolueno-2,4-dissulfônico; ácido benzaldeído-2,4-dissulfônico; cloreto de toluenossulfonila, etc., são utilizados em aditivos para detergentes, aditivos antiaglomerantes para fertilizantes; pigmentos orgânicos; medicamentos; e na produção de corantes. Um grande número de intermediários foi preparado por nitração do tolueno. Muitos produtos finais podem ser derivados, entre os quais os produtos de poliuretano, corantes e pigmentos orgânicos, aditivos para borracha, medicamentos, explosivos e outros são os mais importantes.