รีเนียมออกไซด์ ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายประเภท โดยเฉพาะในกระบวนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ เช่น การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของไฮโดรคาร์บอนในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี นอกจากนี้ยังใช้ในกระบวนการออกซิเดชันที่ต้องการความเฉพาะเจาะจงสูง เนื่องจากมีความเสถียรและประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาได้ดีในอุณหภูมิสูง ยังมีการประยุกต์ใช้ในงานวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ เช่น การพัฒนาอิเล็กโทรดสำหรับเซ็นเซอร์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการวัสดุที่ทนต่อสภาวะแวดล้อมรุนแรง