钢铁工业
世界约85%～90%的铌以铌铁形式用于钢铁生产。钢中只需加入0.03%～0.05%的铌便可使钢的屈服强度提高30%以上。铌还能通过诱导析出和控制冷却速度，实现析出物弥散分布，在较宽的范围内调整钢的韧性水平。因此，钢中加入铌不仅可以提高钢的强度，还可以提高钢的韧性、抗高温氧化性和耐蚀性，降低钢脆性转变温度，使钢具有良好的焊接性能和成型性能。
超导材料工业铌的某些化合物和合金具有较高的超导转变温度，因而被广泛用于制造各种工业超导体，如超导发电机、加速器大功率磁体、超导磁储能器、核磁共振成像设备等。目前，最重要的超导体材料是铌-钛和铌-锡，被广泛应用于医学诊断的磁振图象仪和用于谱线(分析)的核磁共振仪。
航空航天工业
航空航天工业是高纯铌的主要应用领域，主要用于生产火箭、飞船的发动机和耐热部件。铌和钽的热强合金具有良好热强性能、抗热性能和加工性能，广泛用于制造航空发动机的零部件、燃气轮机的叶片。在美国几乎所有喷气式战斗机的发动机的热部件都采用铌合金。
原子能工业铌的热导率好，熔点高，耐腐蚀性好，并且中子俘获截面低，是一种非常适合原子能反应堆的材料。铌在原子能工业的主要用途包括：核燃料的包套材料、核燃料的合金、核反应堆中热交换器的结构材料。
电子工业
铌酸盐陶瓷可用于制作电容器，铌酸锂、铌酸钾等化合物单晶是新型光电子学和电子学用晶体，具有良好的压电、热电和光学性质，被广泛应用到红外线、激光技术和电子工业中。此外，铌的熔点高，发射电子能力强，并具有吸气能力，可用于制作电子管及其它电真空器件。
医疗领域铌具有良好的抗生理腐蚀性和生物相容性，不会与人体里的各种液体物质发生作用，并且几乎不会损伤生物的机体组织，对于任何杀菌方法都能适应，因而常被用于制造接骨板、颅骨板骨螺钉、种植牙根、外科手术用具等。
其他应用
在化学工业中，铌是优质的耐酸和耐液态金属腐蚀的材料，可用于制作蒸煮器、加热器、冷却器等。此外，铌酸也是一种重要的催化剂。
铌也被应用到铸造行业，其主要作用是形成坚硬的碳化物(对耐磨有益)和改变石墨片的形貌和尺寸，因而常被用于制造汽车的汽缸盖、活塞环和刹车片等。此外，铌有时会与金和银一起用在纪念币上。
铌有助于增加镜片透光性能，因而也被应用到光学行业镜片的制造中。
铌也可应用到照明行业，如铌与1%锆的合金可用于制作高效高强钠蒸气街灯的精密支架，使这些小部件具有高的热强性、优良的成形性和耐钠蒸气腐蚀的性能。
