混合二甲苯是一種重要的化學物質，用途廣泛，主要包括：
作為溶劑。它被廣泛套用於油漆、塗料、油墨、膠水、樹脂、橡膠和塑膠等化工產品的製備過程中。
醫藥、農藥和炸藥行業。混合二甲苯用於合成多種醫藥中間體，如對乙醯氨基酚，同時也是製備農藥和炸藥的重要原料。
生產聚酯樹脂。它可以與酞菁藍等化合物反應，生成用於塗料、粘合劑和高分子材料領域的聚酯樹脂。
電子材料行業。混合二甲苯用作半導體材料和光電材料的製備原料，例如用於製備薄膜電晶體和有機發光二極體等。
石油化工行業。它還可用作石油化工催化劑的載體，用於製備合成油和合成氣等。
航空汽油添加劑。混合二甲苯也被用作高辛烷值汽油的組分。
此外，混合二甲苯在醫療、工業清洗、組織切片處理等方面也有套用。