Obstaja veliko število posebnih vrst tridimenzionalne (3D) računalniške grafike, ki se uporablja v enako velikem številu aplikacij. Najosnovnejša vrsta 3D grafike se uporablja za upodabljanje posameznih prizorov ali slik, včasih za oglaševanje ali druge medije, včasih pa izključno za umetniške namene. Strogo strukturirana 3D grafika se pogosto uporablja v matematičnih in znanstvenih vizualizacijah, v katerih je grafika rezultat enačb ali prevedenih podatkov v nasprotju s predmeti, ki jih modelirajo oblikovalci. Napredna 3D programska oprema se lahko uporablja za ustvarjanje animacij za filme, televizijo ali druge medije. Druge vrste 3D grafike vključujejo grafiko iger, ki je pogosto simulacijska grafika z omejenimi poligoni, ki izhaja iz kompleksnih algoritmov, zasnovanih za posnemanje fizike resničnega sveta, ali obsega upodobljene medicinske in inženirske grafike, ki se uporablja za virtualno raziskovanje notranjosti tridimenzionalnega predmeta. kot je človeško telo.
Uporaba 3D grafike za upodabljanje mirujočega prizora se izvaja na številnih področjih iz različnih razlogov. Poleg umetniških motivov nekatera notranja ali arhitekturna programska oprema upodablja prizore za realistične vizualizacije. Tržna podjetja pogosto uporabljajo 3D-zasnove v kampanjah, saj so upodobljeni predmeti dinamični in jih je mogoče dosledno uporabiti v programski opremi 3D brez potrebe po večkratnem fotografiranju. Spletni oblikovalci včasih tudi upodabljajo elemente v 3D za bolj dramatičen ali realističen videz.
Obstaja več uporab 3D grafike, ki ne ustvarja predmetov ali prizorov, ki bi bili prepoznavni. V aplikacijah za matematiko in znanstveno vizualizacijo so grafike, ki se upodabljajo, pogosto v 3D, ker so nabori podatkov večdimenzionalni in jih ni mogoče enostavno analizirati v dvodimenzionalnem (2D) grafu. V to kategorijo lahko spadajo tudi meteorološki in topografski podatki, čeprav ni nenavadno, da se nekatere od teh informacij preslikajo na simulirane slike Zemlje ali da se iz podatkov upodablja iztisnjen teren, da se ustvari realistična slika.
Ena največjih profesionalnih uporab 3D grafike je animacija. Tridimenzionalne animacije se lahko uporabljajo za filme, televizijo, spletne medije in izobraževalno usposabljanje. Nekatere visokokakovostne 3D animacije zahtevajo tako intenzivno strojno opremo in čas, da obstajajo podjetja, znana kot render farme, ki ne delajo nič drugega kot upodabljajo 3D slike za animatorje iz drugih podjetij, tako da jih je mogoče pozneje sestaviti v popolnoma opremljeno animacijo.
Video igre uporabljajo 3D grafiko na način, ki se zdi podoben 3D animaciji, vendar je v resnici zelo drugačen. Igre, ki uporabljajo grafiko v 3D, morajo na splošno uporabljati modele, ki zavzamejo čim manj pomnilnika in ki se čim hitreje upodabljajo na zaslon, da dosežejo gladko frekvenco sličic, kar je v nasprotju s tem, kako se ustvari večina 3D medijskih animacij. Nekatere igre pa uporabljajo visokokakovostne 3D animacije, ki so vnaprej upodobljene in predvajane kot video posnetki. Video igre in grafika 3D navidezne resničnosti se lahko prekrivajo, predvsem zato, ker se 3D virtualno okolje v nekaterih primerih lahko šteje za isto kot video igra, vendar brez kakršne koli opisne logike igre, uporabljene za dejanja gledalca.
Ena največjih uporab 3D grafike je v medicinskem slikanju. Grafika se uporablja za izvajanje volumskega upodabljanja, pri katerem se uporabljajo tehnike, kot je slikanje z magnetno resonanco (MRI), za snemanje zelo tankih 2D slik telesa vzdolž določene osi. Vse te 2D slike se nato združijo in ustvarijo 3D model resničnega človeškega telesa, ki ga je mogoče popolnoma manipulirati in raziskati v računalniku.