二硝基甲苯主要用於有機合成、染料、油漆、塗料製備以及炸藥生產等。 這種化合物也用於製造鄰甲苯胺、聯甲苯胺，是塑膠和醫藥的重要原料。在工業上，通常套用2,4-二硝基甲苯和2,6-二硝基甲苯的混合物，經過還原和光氣化，用於生產甲苯二異氰酸酯(TDI)。