由于柴油發(fā)電機組有著適應環(huán)境好、種類多、低投入、高回報及產(chǎn)電效率高等特點，使其應用領域十分廣泛。在我國，柴油發(fā)電機組的主要應用于礦山、船用、港口、野外工地、市政機械以及大型用電工廠等。

在礦山地區(qū)應用的發(fā)電機組主要是小型機組樣，以柴油為主要燃料。該小型發(fā)電機組以柴油為原動力機帶動發(fā)電機發(fā)電，可以整體固定、定位使用，也可以裝在拖動機上移動使用。礦山上的發(fā)電機組規(guī)模小，主要是可以隨時隨地移動。

而柴油發(fā)電機組應用于船用或港口時，與礦山的小規(guī)模發(fā)電機不同。大型港口每天都有眾多船舶靠岸，因此船舶上的大型柴油發(fā)電機必須持續(xù)運行，以保證船舶上的設備以及支持系統(tǒng)正常運行。發(fā)電機組停止運行后的重啟時間較長，因此對發(fā)電機組的要求較高，以保證船舶可以隨時移動。

野外工地需要的柴油發(fā)電機組屬于非持續(xù)運行發(fā)電設備。因此，野外發(fā)電機組如果連續(xù)工作12 h 以上，就會產(chǎn)生發(fā)電機功率和效率變低的情況。雖然野外柴油發(fā)電機組的發(fā)電效率相對較低，但是其體積小、靈活、輕便、配套齊且便于操作和維護。

市政柴油發(fā)電機組由于具有很高的熱效率，使其應用較為廣泛。而非公路柴油發(fā)電機作為非公路柴油機市場的主體，主要作用是農(nóng)業(yè)作業(yè)、工程機械以及物料搬運等。

在大型用電工程中，柴油發(fā)電機組的作用不言而喻。然而，在企業(yè)使用柴油發(fā)電機組時，帶來的噪聲污染，因此柴油發(fā)電機組的使用也存在缺陷。近年來，發(fā)展研究的靜音箱有效解決了該問題，使柴油發(fā)電機實現(xiàn)了機房外的使用，減少了其占地面積。