由于聚氨酯橡膠的物理、力學性能很好，所以通常多用于一些性能要求高的制品，如耐磨制品、?強度耐油制品、高硬度和高模量制品等。聚氨酯橡膠廣泛地應用在機械工業、汽車制造業、石油工業、采礦業、電器及儀表工業、皮革與制鞋工業、建筑工業以及醫療衛生和體育用品制造等領域。在汽車及機械零部件中，可用聚氨酯制造高頻制動的緩沖元件、各種防振橡膠零件、橡膠彈簧、聯軸器、紡織機械的零部件；在耐油制品中可制作印刷膠輥、密封件、燃油容器、油封等；在條件苛刻的摩擦環境中可用作各種輸送管道和研磨設備的襯里、篩板、濾網、鞋底、摩擦傳動膠輪、軸襯和軸套、剎車墊塊、自行車輪胎等。該橡膠還可用作新型冷壓沖裁、彎曲加工的材料，以替代加工周期長、成本高的鋼制凹模。利用其結構中的異氰酸酯基與水作用后放出C02的機理，可制得只有水重量的1/30的泡沫橡膠，且具有良好的力學性能。用于絕緣、隔熱、隔聲、防振，其效果甚佳。該橡膠還可以作為功能橡膠制造人工心臟部件、血管、人造皮膚等以及各種輸液管、修補材料、牙科材料等。