目前转基因技术广泛应用于医药、农业、工业、环保、能源等领域。
转基因技术首先在医药领域得到广泛应用，1982年美国食品药品管理局（FDA）批准全球首例利用转基因微生物生产的人胰岛素商业化生产。此后，利用转基因技术生产的药物层出不穷，如乙肝疫苗、丙肝疫苗、干扰素、人生长激素、新冠疫苗等。
转基因技术广泛应用的第二个领域是农业领域，包括转基因动物、植物及微生物的培育，其中转基因作物发展最快，具有抗虫、抗病、耐除草剂等性状的转基因作物大面积推广，全球转基因作物种植面积从1996年的170万公顷增至2019年的1.9亿公顷。品质改良、养分高效利用、抗旱耐盐碱转基因作物纷纷面世。转基因技术在促进农业可持续发展方面发挥了重要作用。
转基因技术在工业中的应用也有长久历史，如利用转基因工程菌生产食品用酶制剂、添加剂和洗涤酶制剂，将转基因技术及产品用于乳制品发酵、酿酒工业生产等。此外，转基因技术还广泛应用于环境保护和能源领域，如污染物的生物降解以及利用转基因生物生产燃料酒精等。
