Dusičnan gadolínia sa používa na výrobu optického skla a dopantu pre granáty gadolínia a ytria, ktoré majú mikrovlnné aplikácie, aplikované aj v špeciálnych katalyzátoroch a fosforoch.
Dusičnan gadolínia sa tiež používa na výrobu zelených fosforov pre farebné TV trubice.
Používa sa v mnohých aplikáciách na zabezpečenie kvality, ako sú riadkové zdroje a kalibračné fantómy.