水环真空泵普遍地应用于农业排灌、煤炭、冶金、化工、造纸、食品、国防、机械制造、土木建筑、医药等行业。就其性质分，则用于真空引水、真空脱水、真空蒸发、真空蒸馏、真空浓缩、真空脱气、真空回潮、真空输送及气体压缩输送等。
真空引水12吋以上的离心泵在起动前，先利用水环真空泵将水泵内的空气抽出，以便将水池或江河里的水吸到水泵里来，然后再起动水泵。这是小型水环真空泵的主要用途之一。我们知道，水泵的工作原理是:叶轮在水中旋转，水在离心力的作用下甩向四周，于是中间形成了部份真空状态，外界的水在大气压力的作用下，通过进水管源源不断地进入泵内，然后在叶轮的作用下压向出水管。 因此，在水泵运转之前必须向泵内灌水，直到叶轮被浸没为止。灌水前要在进水管下面安装底阀，以便灌水时把水堵住，否则水一直流入水池，永远也灌不满。但是底阀会给水流带来很大的局部阻力，以致降低水泵的扬程、流量，增加功率的消耗。
真空脱水 真空脱水广泛地用于煤粉、矿粉、纸浆、碱、染料、橡胶及水泥等的脱水。 煤炭工业中的洗煤厂利用水环真空泵和过滤机配套，抽吸煤泥水中的水份，从而得到干的煤泥(滤饼)的方法，是水环真空脱水应用中典型和广泛的例子。造纸厂中运用水环真空泵对纸浆进行真空脱水处理，也是真空脱水中一个典型的用例。
真空吸送由于水环真空泵具有等温压缩这个突出的优点，使它特别适合抽吸或压送易燃、易爆等气体，又由于采用水封，所以在抽吸和压送有毒、有害的气体时，可以避免和减少危畜真空吸送的物质可以是固体、液体或气体。真空吸送干新砂、旧砂、粘土粉、煤粉和某些粉料(如氧化锌粉)，是真空吸送的典型例子。
真空吸送固体有一系列的优点:设备简单、维修容易;布置灵活机动，易适应不同的生产环境;劳动条件好，输送效率高。
它的缺点是:对吸送物料的物理性状有一定的要求;排料装置的密封以及连续出料、有效喂料装置等方面尚存在某些问题，输送距离和提升高度受一定限制。
真空浓缩真空浓缩的作用和原理与真空蒸发相同。不同的是真空浓缩得到的是高浓度的溶液。同样，真空度对真空浓缩的生产率有明显的影响。例如，食品工业中番茄浆生产，是将番茄压出的汁，在真空条件下使水分大量蒸发，使番茄汁浓缩成浆而成的。鲜番茄压出来的汁，一般含有4-5%的可溶性物质。在真空浓缩锅浓缩后的番茄浆含可溶性物质达28~30%，所以6-7吨的番茄汁才能浓缩成一吨成品。由此可见蒸发水量是很大的。使用水环真空泵进行真空浓缩，在-680毫米汞柱的真空度下蒸发水量为3.5吨/小时，若将真空度提高到-720毫米汞柱，则蒸发量可达到4.5吨/小时。
真空回潮主要应用于烟叶真空回潮处理上。烟叶所含水分应限制在一定的范围内。水分太少，烟叶干枯，破碎后成粉末，无法进行卷烟。水分太多，烟叶一捏就成一团，无弹性，不好分离，卷烟困难，又不易点着。烟丝的水分含量一般以21%左右为宜。真空回潮是生产纸烟的头道工序，将烟叶送进回潮箱里，密封后用水环真空泵抽成-700毫米汞柱的真空度。通过埋入到烟叶里的许多管道口，可将烟叶内夹杂有各种怪味的气体和水分抽除，烟叶逐渐干燥收缩，形成一个个气孔。一定时间后再通入水和水蒸汽的雾状气体。此时水环真空泵要求保持一定的气量，以便将水和水蒸气所带来的气体抽除，并要求保持烟叶的真空度，以便使雾状气体逐渐填满气孔，浸润烟叶。达到规定的含水浓度后，将水环真空泵、水蒸气和水管关闭。烟叶真空回潮处理结束。
气体的压缩输送在“真空吸送”的应用里已经说过，由于水环真空泵的等温压缩和采用水封的特点，使它适合抽压易燃、易爆、有毒及有害的气体。水环真空泵常用来抽压的气体有氢、氧、氮、氯、乙烯、乙炔、丙烷、瓦斯、天然气、二氧化碳等。使用时要考虑采用安全设备或安全措施，例如用防爆电机，抽压与空气混合有危险的气体前要把水环真空泵内空气置换掉等。输送气体时管道的阻力，混合室中气体的充分混合以及反应塔里的固有压力等，都使得对水环压缩机的排气压力有一定的要求。
如果压缩气体是有毒、有害的，为了避免危害，减少污染，常常要求水环真空泵的工作液封闭循环使用。
