On olemas suur hulk konkreetseid kolmemõõtmelise (3D) arvutigraafika tüüpe, mida kasutatakse võrdselt paljudes rakendustes. Kõige elementaarsemat 3D-graafika tüüpi kasutatakse üksikute stseenide või piltide renderdamiseks, mõnikord reklaami või muu meedia jaoks ning mõnikord ainult kunstilistel eesmärkidel. Rangema struktuuriga 3D-graafikat kasutatakse sageli matemaatilistes ja teaduslikes visualiseerimistes, kus graafika on võrrandite või koostatud andmete tulemus, mitte disainerite modelleeritud objektid. Täiustatud 3D-tarkvara saab kasutada animatsioonide loomiseks filmide, televisiooni või muude meediumide jaoks. Muud tüüpi 3D-graafika hõlmab mängugraafikat, mis on sageli piiratud hulknurgaga simulatsioonigraafika, mis tuleneb keerulistest algoritmidest, mis on loodud reaalse maailma füüsika või mahus renderdatud meditsiinilise ja insenerigraafika jäljendamiseks, mida kasutatakse kolmemõõtmelise objekti sisemuse virtuaalseks uurimiseks. nagu inimkeha.
3D-graafikat kasutatakse liikumatu stseeni renderdamiseks paljudes valdkondades erinevatel põhjustel. Peale kunstiliste motiivide renderdab mõni sisekujundus- või arhitektuuritarkvara stseene realistliku visualiseerimise eesmärgil. Turundusettevõtted kasutavad kampaaniates sageli 3D-kujundusi, kuna renderdatavad objektid on dünaamilised ja neid saab 3D-tarkvaras järjepidevalt taaskasutada, ilma et oleks vaja korduvaid fotosessioone. Veebidisainerid renderdavad mõnikord elemente ka 3D-vormingus, et anda dramaatilisem või realistlikum välimus.
3D-graafikat, mis ei loo äratuntavaid objekte ega stseene, on mitu kasutusviisi. Matemaatika ja teaduslike visualiseerimisrakenduste puhul on renderdatav graafika sageli vajaduse tõttu 3D-s, kuna andmekogumid on mitmemõõtmelised ja neid ei saa kahemõõtmelises (2D) graafikus hõlpsasti analüüsida. Sellesse kategooriasse võivad kuuluda ka meteoroloogilised ja topograafilised andmed, kuigi pole harvad juhud, kui osa sellest teabest kaardistatakse Maa simuleeritud kujutistele või renderdatakse andmetest väljapressitud maastik, et luua realistlik pilt.
Üks suurimaid 3D-graafika professionaalseid kasutusviise on animatsioon. Kolmemõõtmelisi animatsioone saab kasutada filmide, televisiooni, veebimeedia ja koolituste jaoks. Mõned kvaliteetsed 3D-animatsioonid nõuavad nii intensiivset riistvara ja aega, et on ettevõtteid, mida nimetatakse renderdamisfarmideks, mis ei tee muud, kui renderdavad teiste ettevõtete animaatoritele 3D-pilte, et need saaks hiljem täisfunktsiooniga animatsiooniks kokku liita.
Videomängud kasutavad 3D-graafikat viisil, mis näib sarnane 3D-animatsiooniga, kuid on tegelikult väga erinev. Mängud, mis kasutavad 3D-graafikat, peavad üldiselt kasutama mudeleid, mis võtavad võimalikult vähe mälu ja renderdatakse ekraanile võimalikult kiiresti, et saavutada sujuv kaadrisagedus, mis on vastupidine enamiku 3D-meedia animatsioonide loomisele. Mõned mängud kasutavad siiski kvaliteetseid 3D-animatsioone, mis on eelrenderdatud ja mida esitatakse videoklippidena. Videomängud ja 3D-virtuaalreaalsuse graafika võivad kattuda, peamiselt seetõttu, et 3D-virtuaalkeskkonda võib mõnel juhul pidada videomänguks, kuid ilma kirjeldava mänguloogikata, mida vaataja tegevusele rakendataks.
Üks 3D-graafika suurimaid kasutusalasid on meditsiiniline pildistamine. Graafikat kasutatakse mahu renderdamise rakendamiseks, mille puhul kasutatakse selliseid tehnikaid nagu magnetresonantstomograafia (MRI), et teha kehast piki antud telge väga õhukesi 2D-pilte. Seejärel kombineeritakse kõik need 2D-pildid, luues tõelise inimkeha 3D-mudeli, mida saab arvutis täielikult manipuleerida ja uurida.