Oliiviõli kasutatakse mitmel erineval viisil, enamasti pruunistamiseks ja kastmetes. Seda saab kasutada marinaadides või dipikastmetes köögiviljade või leiva jaoks. Oliiviõli võib kasutada ka küpsetistes, sageli selleks, et vähendada küpsetistes küllastunud rasvade hulka.
Oliiviõli kasutatakse tavaliselt või või muude õlide asemel liha ja köögiviljade praadimisel või küpsetamisel. Ekstra neitsioliiviõli on tervislikum kui paljud alternatiivid ja kui see on valmistatud kvaliteetsetest oliividest, võib see küpsetatud roogadele maitset lisada. Toidu hautamiseks või pannil praadimisel on oluline hoida kuumust mõõdukana, sest oliiviõlil on suhteliselt madal suitsemispunkt ja see võib kergesti kõrbeda. Oliiviõli võib olla sobiv kõrgel kuumusel küpsetamiseks, kui seda kasutatakse koos õliga, millel on kõrgem suitsupunkt, nagu rapsiõli või taimeõli.
Oliiviõli üks populaarsemaid kasutusviise on kastmed. Itaalia stiilis kastmed ja Caesari kastmed on valmistatud valdavalt ekstra neitsioliiviõliga. See sobib hästi ka mitmesugustes muudes pasta-, kartuli- ja salatisalatite kastmetes ning võib asendada peaaegu igasuguse õli. Lihtsalt segage oliiviõli äädika või mõne muu happe ja mis tahes tüüpi maitseainetega. Oliiviõli kasutatakse sageli ka keedetud toitude valmistamiseks; Lisamaitse saamiseks võib seda vahetult enne serveerimist nirista aurutatud köögiviljade, liha, suppide või pasta peale.
Oliiviõli on tavaline komponent liha ja köögiviljade marinaadides. Oliiviõli kasutamine liha marinaadis võib olla hea viis õli maitse saamiseks ilma sellega küpsetamata. See võib vähendada võimalust, et õli põleb kõrgel kuumusel küpsetamisel, eriti grillimisel. Oliiviõli ja muid koostisosi saab kasutada köögiviljade marineerimiseks enne küpsetamist või grillimist; see sobib eriti hästi vardasse asetatud juurviljadega.
Teised populaarsed oliiviõli kasutusalad hõlmavad kastmeid köögiviljade või leiva jaoks. Kui õli lisada majoneesi- või hapukoorepõhjale, saab sellest valmistada tervisliku ja maitsva dipikastme erinevatele tükeldatud köögiviljadele. Küüslaugu, soola ja ürtidega, nagu basiilik ja rosmariin, segatud oliiviõli on paljudes maailma paikades, eriti Itaalias, populaarne värskelt küpsetatud leivakaste. Nende rakenduste jaoks on tavaliselt kõige parem kasutada kõrgeima kvaliteediga saadaolevat ekstra neitsioliiviõli.
Oliiviõli üks vähemtuntud kasutusalasid on küpsetamine. Paljudes erinevates küpsetistes, eriti kookides, võib roa tervislikkuse parandamiseks asendada oliiviõli taimeõli või võiga; see võib oluliselt vähendada kolesterooli ja küllastunud rasvade hulka. Kui kasutate küpsetistesse oliiviõli, on tavaliselt kõige parem kasutada hilise koristamise oliividest valmistatud õli, kuna sellel on vähem väljendunud maitse. Esimesel pressimisel valmistatud oliiviõli võib põhjustada soovimatut maitset.