يوجد العديد من التطبيقات العملية للتحليل الرياضي المركب، منها:
1- تحليل البيانات الاقتصادية والتنبؤ بالتطورات المستقبلية للاقتصاد.
2- تطوير النماذج الإحصائية لتوقع الأحداث المستقبلية وتحليل البيانات.
3- تحليل النظم الحيوية وتوقع سلوك الكائنات الحية.
4- تحليل السوق المالية وتوقع الاتجاهات المستقبلية للأسهم والعملات والسلع.
5- تحليل الأنظمة الهندسية وتوفير الحلول الفعالة للمسائل الهندسية المختلفة.
6- تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في تحليل البيانات والتنبؤ بالأحداث المستقبلية.
7- تحليل البيانات الجيوفيزيائية وتوقع التغيرات الجيولوجية والزلازل.
8- تحليل الأنظمة الكهربائية وتحسين كفاءة استخدام الطاقة.
9- تحليل البيانات الطبية وتوقع الأمراض وتحسين العلاجات الطبية.
10- تحليل الأنظمة العسكرية وتوفير الحلول الفعالة للمسائل العسكرية المختلفة.