تقوم الهندسة الرياضية بتحويل المشاكل الواقعية إلى مشاكل رياضية قابلة للحل باستخدام تقنيات رياضية متقدمة. وبذلك فإن الهندسة الرياضية تساعد على فهم الظواهر الرياضية التي تحدث في العالم الحقيقي وتمكِّن من حل المشاكل الواقعية بشكل أكثر كفاءة.
من أهم فوائد الهندسة الرياضية في الرياضيات التطبيقية:
1- توضيح التفاصيل الهندسية للمشاكل الواقعية، والتي قد ترسم صورة أوضح للظروف المحيطة بها.
2- تمكِّن من إنتاج نماذج رياضية دقيقة للظواهر الطبيعية دون الحاجة إلى تكرار التجارب في الواقع.
3- تحليل الأنماط والنماذج وصياغة النماذج الرياضية التي يمكن استخدامها في حل مجموعة واسعة من المشاكل الهندسية والفيزيائية وغيرها.
4- تطوير أساليب رياضية لحل المشاكل التي لا يوجد لها حلول معروفة في الواقع، والتي من شأنها المساعدة في الإجابة على الأسئلة والاستفسارات التي لم يتم الرد عليها من قبل.
5- دعم عملية تطوير تقنيات البرمجة وبناء النماذج الرياضية اللازمة للعديد من التطبيقات الجديدة.