Wolfram wird vor allem wegen seines extrem hohen Schmelzpunkts und seiner Festigkeit geschätzt. Es ist ein zentraler Bestandteil von Hartmetallen und wird zur Härtung und Veredlung von Stahl eingesetzt, etwa in Werkzeugen oder Hochtemperatur-Anwendungen. In Superlegierungen auf Nickelbasis kommt es beispielsweise in Triebwerken und Turbinen zum Einsatz. Im Militär wird es sowohl für moderne Panzerungen als auch für panzerbrechende Geschosse verwendet.
Das Metall spielt auch eine wichtige Rolle in der Elektronik, beispielsweise als Werkstoff in der Halbleiterfertigung und in elektrischen Kontakten oder Spezialbeleuchtung.
In der Medizintechnik findet Wolfram aufgrund seiner hohen Dichte Anwendung in Strahlenschutzmaterialien, Kontrastmitteln und chirurgischen Instrumenten.