Гадолиниевият нитрат се използва за производство на оптично стъкло и добавка за гадолиниеви итриеви гранати, които имат микровълнови приложения, също се прилагат в специален катализатор и фосфор.
Гадолиниевият нитрат се използва и за производство на зелен фосфор за цветни телевизионни тръби.
Използва се в много приложения за осигуряване на качество, като линейни източници и фантоми за калибриране.
