Dimethylcarbonaatproduct kan worden gebruikt als traditionele substituut voor giftige stoffen zoals fosgeen, dimethylsulfaat, methylchloride, enzovoort. Het kan worden gebruikt voor de synthese van polycarbonaat, difenylcarbonaat, isocyanaat en allycol-carbonaatester; het kan ook worden gebruikt voor de synthese van verschillende soorten carbamaatpesticiden zoals carbaryl, enzovoort; het kan ook worden gebruikt als tussenvorm van organische synthese zoals anisole, dimethoxybenzeen, alkylarylamines, symmetrische diamine ureum, methylcarbazate, enzovoort; in de farmaceutische industrie kan het worden gebruikt voor het maken van aminoxazolidinone, ciprofloxacine, β-keto zuur ester klasse farmaceutische tussenproducten. Bovendien kan het worden gebruikt als additieven voor benzine, dieselbrandstof, koelolie en oplosmiddel. Dimethylcarbonaat wordt gebruikt als oplosmiddel in organische synthese en wordt beschouwd als een vervanging voor oplosmiddel zoals methylethylketon, tert-butylacetaat en parachloorbenzotrifluoride. Het is betrokken als tussenpersoon bij de bereiding van difenylcarbonaat, dat op zijn beurt wordt gebruikt als een belangrijke grondstof voor de synthese van bisfenol-A-polycarbonaat. Het wordt ook gebruikt als 'groen' methylerend middel dat betrokken is bij de methylering van aniline, fenolen en carboxylische zuren. Het kan worden gebruikt als brandstofadditief vanwege het hoge zuurstofgehalte. Het vindt ook toepassingen met betrekking tot supercondensatoren en lithiumbatterijen. Milieuvriendelijk substituut voor dimethylsulfaat, q.v., en methylhalides in methylering reacties en voor fosgeen, q.v., in methylcarbonylering reacties.