Laserhitsauskoneen sovelluksiin kuuluvat autoteollisuuden runkojen kokoonpano, ilmailu- ja avaruuskomponenttien hitsaus, lääketieteellisten laitteiden valmistus (esim. kirurgiset työkalut ja implantit), elektroniikka (piirilevyn ja akun juottaminen) ja korut (metallin liittäminen ja jalokivien asettelu). Koneita käytetään myös työkalujen ja muottien korjaukseen, mikä pidentää kalliiden muottien ja työkalujen käyttöikää lisäämällä tarkkuushitsaus- ja pintakorjausominaisuuksia.
CNC-laserhitsauskoneiden projektiehdotuksia ovat esimerkiksi räätälöityjen osien valmistus teollisuuksille kuten autoteollisuus ja ilmailu, suurta määrää koneistusta hitsattujen kappaleiden tuottamiseksi, ja näitä voidaan yhdistää 3D-tulostukseen korkealaatuisten osien luomiseksi monimutkaisilla rakenteilla. Lisäksi sitä voidaan käyttää laserhitsauksen korjauspalveluiden tarjoamiseen, akkujen valmistukseen tai tarkkuushitsauksen tarjoamiseen koru- ja pakkausteollisuudelle.