הודות לתכונות הקלות והחוזק הגבוה- שלה, סגסוגת טיטניום מחזיקה במעמד משמעותי בתעשיית התעופה והחלל. הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור רכיבים מבניים של מטוסים כגון גלגלי נחיתה, דלתות ומסגרות נושאות עומס-, כמו גם ברכיבי מנוע מטוסים כמו מאווררים, דיסקים מדחסים ולהבים. יישומים אלה מפחיתים ביעילות את משקל המטוס ומשפרים את הביצועים.
בתעשיות הכימיות, הנפט והמטלורגיות, ציוד טיטניום כמו מחליפי חום, כורים, צינורות, משאבות ושסתומים נפוץ מאוד. הם יכולים לעמוד בסביבות קורוזיביות קשות לתקופות ממושכות, להאריך את חיי הציוד ולהפחית את עלויות התחזוקה.
בשל התאימות הביולוגית המעולה שלו, משתמשים בדרגות ספציפיות של סגסוגת טיטניום בייצור שתלים כירורגיים, כגון מפרקים מלאכותיים, שתלים דנטליים, לוחות עצם וברגים. הם יכולים להתקיים בהרמוניה עם רקמה אנושית, ולספק פתרונות לטווח ארוך- לחולים.
סגסוגת טיטניום נכנסה גם לתחום מוצרי הצריכה היומיומיים, כגון מסגרות משקפיים-יוקרתיות, ציוד ספורט (כגון ראשי אלות גולף ומסגרות אופניים) ומארזי שעונים. זה מביא קלות, חוזק ועמידות למוצרים אלה.