酸化ジスプロシウムは、ネオジム鉄ホウ素磁石に広く使用されているジスプロシウム金属の主原料であり、セラミック、ガラス、蛍光体、レーザー、ジスプロシウムメタルハライドランプにも特殊な用途があります。
高純度の酸化ジスプロシウムは、光電デバイスの反射防止コーティングとしてエレクトロニクス産業で使用されています。
ジスプロシウムは熱中性子吸収断面積が大きいため、ジスプロシウム酸化物ニッケルサーメットは原子炉の中性子吸収制御棒に使用されています。
ジスプロシウムとその化合物は磁化の影響を非常に受けやすいため、ハードディスクなどのさまざまなデータ記憶用途に使用されています。