Toluol wird aus Kohlenteer und Erdöl gewonnen. Es ist in Benzin und vielen Erdöllösungsmitteln enthalten. Toluol wird zur Herstellung von Trinitrotoluol (TNT), Toluoldiisocyanat und Benzol verwendet; außerdem als Bestandteil von Farbstoffen, Medikamenten und Reinigungsmitteln sowie als industrielles Lösungsmittel für Gummi, Farben, Beschichtungen und Öle.

Toluol findet in der Chemie- und Erdölindustrie vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. In den USA werden jährlich etwa 6 Millionen Tonnen und weltweit 16 Millionen Tonnen davon verwendet. Toluol wird hauptsächlich als Oktanzahlverbesserer in Benzin verwendet. Die Oktanzahl beträgt 114. Neben Benzol, Xylol und Ethylbenzol ist Toluol eine der vier wichtigsten aromatischen Verbindungen, die bei der Raffination entstehen, um die Leistung von Benzin zu verbessern. Zusammen werden diese vier Verbindungen als BTEX abgekürzt. BTEX ist ein Hauptbestandteil von Benzin und macht etwa 18 Gewichtsprozent einer typischen Mischung aus. Obwohl der Anteil der Aromaten variiert, um je nach geografischem und saisonalem Bedarf unterschiedliche Mischungen herzustellen, ist Toluol einer der Hauptbestandteile. Ein typisches Benzin enthält etwa 5 Gewichtsprozent Toluol.
Toluol ist ein primärer Rohstoff zur Herstellung verschiedener organischer Verbindungen. Es wird auch zur Herstellung von Diisocyanaten verwendet. Isocyanate enthalten die funktionelle Gruppe ?N = C = O, und Diisocyanate enthalten zwei davon. Die beiden wichtigsten Diisocyanate sind 2,4-Toluoldiisocyanat und 2,6-Toluoldiisocyanat. Die Diisocyanatproduktion in Nordamerika liegt bei fast einer Milliarde Pfund pro Jahr. Mehr als 90 % der Toluoldiisocyanatproduktion wird zur Herstellung von Polyurethanschäumen verwendet. Diese dienen als flexible Füllstoffe in Möbeln, Bettzeug und Kissen. In starrer Form wird es für Isolierungen, Hartschalenbeschichtungen, Baumaterialien, Autoteile und Rollschuhrollen verwendet.

Bei der Herstellung von Benzoesäure, Benzaldehyd, Sprengstoffen, Farbstoffen und vielen anderen organischen Verbindungen; als Lösungsmittel für Farben, Lacke, Gummi, Harze; Verdünner für Tinten, Parfüms, Farbstoffe; bei der Extraktion verschiedener Wirkstoffe aus Pflanzen; als Benzinzusatz.