在發達的工業國家，PLC已經廣泛地應用在所有的工業部門，隨著PLC的性能價格比不斷提高，過去許多使用專用計算機的場合也可以使用PLC。PLC的應用范圍不斷的擴大，主要有以下幾個方面：

1、開關量邏輯控制

這是PLC最基本最廣泛的應用，PLC的輸入信號和輸出信號都是只有通/斷狀態的開關量信號，這種控制與繼電器控制最為接近，可以用價格較低，僅有開關量控制功能的PLC作為繼電器控制系統的替代物。開關量邏輯控制可以用于單臺設備，也可以用于自動生產線，如各種繼電控制、沖壓、鑄造機械、運輸帶、包裝機械的控制，電梯的控制，化工系統中各種泵和電磁閥的控制，冶金系統的高爐上料系統，軋機，連鑄機、飛剪的控制，電鍍生產線、啤酒灌裝生產線、汽車裝配生產線、電視機和收音機生產線的控制等。

2、運動控制

PLC可用于對直線運動或圓周運動的控制。早期直接用開關量I/O模塊連接位置傳感器和執行機構，現在一般是擁有專用的運動控制模塊，世界上各主要PLC廠家生產的PLC幾乎都有運動控制功能。PLC的運動控制功能廣泛地用于各種機械，如金屬切削機床，金屬成型機械、裝配機械、機器人、電梯等。

3、閉環過程控制

過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續變化的模擬量的閉環控制。PLC通過模擬量I/O模塊，實現模擬量（Analog）和數字量(Digital)之間的A/D轉換和D/A轉換。并對模擬量實行閉環PID控制。現代的大中型PLC一般都有PID閉環控制功能，這一功能可以用專用的智能PID模塊PID子程序來實現，也可以設計PID子程序來完成，更多的使用專用PID功能指令來完成。PLC的模擬量PID控制功能已經廣泛地應用于塑料擠壓成型機、加熱爐、熱處理爐、鍋爐等設備，以及輕工、化工、機械、冶金、電力、建材等行業。

4、數據處理

現代的PLC具有數學運算（包括矩陣運算、函數運算、邏輯運算）、數據運算、轉換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數據的采集、分析和處理。這些數據可以與儲存在存儲器中的參考值比較，也可以用通信功能傳到別的智能裝置，或者將他們打印制表，數據處理一般用于大型控制系統，如無人柔性制造系統，也可以用于過程控制系統，如造紙、冶金、食品工業中的一些大型控制系統。

5、通信

PLC的通信包括可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設備的通信。隨著計算機控制的發展，近年來國外工廠自動化通信網絡發展得很快，各著名的PLC生產廠商都推出了PLC之間的網絡系統。并不是所有的PLC都有上述全部功能，有些小型可編程序控制器只具有上述的部分功能，但是價格較低。