เซอร์เรียมออกไซด์ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเป็นสารขัดเงาในอุตสาหกรรมกระจกและทัศนศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการขัดเลนส์ กระจก และชิ้นส่วนกระจกที่มีความแม่นยำสูง เนื่องจากคุณสมบัติการขัดที่ละเอียด ซึ่งช่วยให้ได้พื้นผิวเรียบและปราศจากรอยขีดข่วน

ในภาคยานยนต์ มันเป็นส่วนประกอบหลักในตัวเร่งปฏิกิริยา (catalytic converters) ซึ่งช่วยลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย โดยอำนวยความสะดวกในการแปลงก๊าซพิษ เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ และไนโตรเจนออกไซด์ ให้เป็นสารที่เป็นอันตรายน้อยกว่า เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจน

นอกจากนี้ เซอร์เรียมออกไซด์ยังถูกนำมาใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ โดยทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง ซึ่งช่วยให้เกิดการนำไอออนออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตพลังงาน

ในด้านการเก็บพลังงาน มันถูกนำมาใช้ในการผลิตแบตเตอรี่ขั้นสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียムไอออน

เซอร์เรียมออกไซด์ยังมีการประยุกต์ใช้ในการฟื้นฟูสิ่งแวดล้อม โดยใช้ในการบำบัดน้ำเสียด้วยการย่อยสลายสารมลพิษอินทรีย์และโลหะหนัก ทำให้เป็นสารที่มีประสิทธิภาพสำหรับการชำระน้ำ

สุดท้าย การใช้ในสารเคลือบป้องกันรังสียูวีและครีมกันแดดนั้นน่าจดจำ เนื่องจากมันให้การป้องกันจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตราย ปกป้องทั้งวัสดุและผิวหนังจากความเสียหายที่เกิดจากรังสียูวี

นอกจากนี้ ยังมีการใช้ในอุตสาหกรรมเซรามิกส์เพื่อเพิ่มความทนทานและความใสของผลิตภัณฑ์ ในทางการแพทย์สำหรับการรักษาโรคบางชนิด และในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เพื่อการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง