PLC已廣泛應用于冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車裝卸、造紙、環保及娛樂等行業，其應用類型大致可分為如下幾種控制領域。
(1) 邏輯控制。這是PLC的最基本應用，主要利用PLC的邏輯運算、定時、計數等基本功能實現，可取代傳統的繼電控制，用于單機、多機群、自動生產線等的控制。例如：機床、注塑機、印刷機、裝配生產線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是PLC最基本、最廣泛的應用領域。
(2) 位置控制。用于該類控制的PLC，具有拖動步進電動機的單軸或多軸位置控制模塊。PLC將描述目標位置和運動參數的數據傳送給位置控制模塊，然后由位置控制模塊以適當的速度和加速度，確保單軸或數軸的平滑運行，移動到目標位置。
(3) 過程控制。用于該類控制的PLC，具有多路模擬量輸入、輸出模塊，有的還具有PID模塊，因此PLC可通過對模擬量的控制實現過程控制，具有PID模塊的PLC還可構成閉環控制系統，從而實現單回路、多回路的調節控制。
(4) 監控系統。PLC有較強的監控功能，能記憶某些異常情況，或在發生異常情況時自動停止運行。因此，可用PLC組成監控系統，進行數據采集和處理，監控生產過程。操作人員在監控系統中，可通過監控命令，監控有關設備的運行狀態，根據需要及時調整計時、計數等設定值，極大地方便了調試和維護。
(5) 集散控制。PLC和PLC之間，PLC和上位計算機之間可以聯網，通過電纜或光纜傳送信息，構成多級分布式控制系統，以實現集散控制。
隨著PLC性能的不斷提高，以及PLC的進一步推廣、普及，可編程控制器的應用領域還將不斷拓展延伸。
