Trygonometria znajduje zastosowanie w tak wielu różnych dziedzinach, że nie sposób prawdopodobnie wyliczyć ich wszystkich wraz z dokładnym wskazaniem do czego funkcje trygonometryczne są w poszczególnych dziedzinach stosowane. Na pierwszym planie znajduje się oczywiście geometria oraz wszystkie dziedziny matematyki, w których mają znaczenie trójkąty. W szczególności więc użycie trygonometrii ułatwia pewne obliczenia czy wręcz umożliwia wykazanie pewnych zależności.
Poza matematyką polami zainteresowań geometrii są na przykład astronomia i geodezja.
Dzięki wykorzystaniu trygonometrii i tzw. metodzie triangulacji (czyli podziału obszaru na trójkąty a następnie określaniu odległości za pomocą stosunków pomiędzy kątami i bokami poszczególnych trójkątów) możliwe staje się sprawniejsze mapowanie terenó, począwszy od zwykłych działek budowlanych, a skończywszy na tworzeniu map kontynentów.
Astronomowie posługiwali się trygonometrią do wyznaczania orbit planet i tworzenia modeli ich ruchów. Obserwacje nieba, prowadzone od dawnych czasów, okazały się faktycznie przydatne dopiero wówczas, gdy zaczęto na ich podstawie wyciągać pewne wnioski odnośnie ruchów poszczególnych ciał niebieskich - a tutaj nieprzecenialne zastosowanie ma właśnie trygonometria - umożliwiająca określanieć odległości czy kątów na podstawie znanych poszczególnych wartości zmiennych.
Zastosowanie technik opartych na trygonometrii umożliwia nawigację satelitarną w samochodach i innych pojazdach.
Wreszcie trygonometria jest podstawą wielu działów fizyki - wszelkie zjawiska charakteryzujące się okresowością i regularnością dają się opisywać modelami opartymi na podstawowych funkcjach trygonometrycznych.
Wśród innych jej zastosowań wymienić można chociażby analizę rynków finansowych w oparciu o szeregi Fouriera (oparte na funkcjach trygonometrycznych właśnie) czy teorię chaosu - gdzie również trygonometria znajduje zastosowanie.