并联结构的出现扩大了机器人的应用范围。随着并联机器人研究的不断深入，其应用领域越来越广泛。并联机器人的应用可分为六类。运动模拟器、并联机床、工业机器人、微动机构、医疗机器人、操作器。
运动模拟器
应用最广泛的是飞行模拟器。训练用飞行模拟器具有节能、经济、安全、不受场地和天气条件限制、训练周期短、训练效率高等突出优点。它已成为各类飞行员训练的必备工具。同时，这种运动模拟器也是研究和开发各种运输设备的重要工具。通过模拟器，可以及早发现问题，降低风险，进行全面的系统验证，解决系统间的动态匹配关系，加快系统实验进程，缩短开发周期，降低开发成本。
并联机床
并联机床是最有吸引力的应用。本实用新型结构简单，传动链短，刚度高，重量轻，成本低。该方法易于实现六轴联动，可加工更复杂的三维曲面。它还具有环境适应性强的特点，便于重组和模块化设计，可以形成多种布局和自由度的组合。
工业并联机器人
随着工业现代化的快速发展，以及加工工艺和技术的不断提高，工业并联机器人的应用得到了越来越多企业的认识和接受。工业并联机器人不仅保证了产品质量，而且降低了在特殊环境下工作的风险，降低了人员的劳动强度，提高了劳动保护意识。
微动机构
微动机构是并联机器人的一个重要应用。微动机构利用并联机构的特点，工作空间小，但精度和分辨率都很高。
医疗并联机器人
医疗并联机器人已成为医学外科学界和机器人学界共同关注的新技术领域。医疗并联机器人具有位置选择准确、动作精细、避免病人感染等特点。近年来，医疗并联机器人受到美国、法国、德国、意大利、日本等国学术界的高度关注。
操纵器
并联机器人可作为航天器和空间对接装置的对接机构。上下平台中间有通孔作为对接通道。上下平台用作对接环，由6个直线驱动器以帮助飞船对正，对接机构还可以吸收能量、减少振动，以及主动抓、对中、紧固，组合灵活，最后锁紧夹紧。对于困难的地下工程，如土方开挖、煤矿开采等，也可以采用这种强并联机构。
