离子交换树脂的主要用途十分广泛。
一、污水处理
污水处理行业离子交换树脂的需求数量很大，约占离子交换树脂生产量的90%，用于水里的各种阴阳离子的除去除。目前，离子交换树脂的大使用量是用在火电站的纯净水处理上，其次是原子能、半导体材料、电子工业等。
二、食品产业
离子交换树脂可用于制糖、鸡精、酒的特制、生物制品等工业设备上。比如：果糖浆的制造是由苞米中萃取出淀粉后，再经水解反应，产生果糖与葡萄糖，然后经离子交换法处理，可以转化成果糖浆。离子交换树脂在食品产业中的使用量位居污水处理之后的位置。
三、制药业行业
制药业工业离子交换树脂对发展新的抗菌药及对原来抗菌药的质量改进具有重要作用。链霉素的开发设计成功就是突出的事例。近年来还要中药材抽成等方面有所研究。
四、生成化学和原油化工
在有机化学中常用酸和碱作金属催化剂进行酯化反应、水解反应、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂替代强氧化剂、碱，同样可进行上述反应，且优势更多。如树脂可不断使用，产品容易分离出来，管式反应器不会被浸蚀，不会对环境产生污染，反应容易控制等优势。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制取，就是用大板孔离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与乙醇反应而成，替代了原来的可对环境造成污染的四乙基铅。
五、生态环境保护
离子交换树脂已应用在很多非常受关注的生态环境保护问题上。目前，很多溶液或非溶液中带有有毒正离子或非正离子物质，这些能用树脂进行回收使用。如除去电镀工艺废水中的金属正离子，收购电影制片废水里的有效物质等。
六、湿法冶金等业态
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离出来、萃取、纯化铀及获取稀土元素和贵重金属。
