Il nitrato di gadolinio viene utilizzato per preparare vetro ottico e drogante per granati ittrium gadolinio che hanno applicazioni a microonde, applicate anche in speciali catalizzatori e fosfori.
Il nitrato di gadolinio viene anche utilizzato per produrre fosfori verdi per tubi TV a colori.
Viene utilizzato in molte applicazioni di garanzia della qualità, come fonti di linea e fantasmi di calibrazione.
