1、情报战
超算重要应用在情报收集、破解领域，超算能力领先，原来能破解64位密码，现在升级了就可以破解128位的，就可以强行攻破对方的安全系统，拿到情报。
另外超算也善于筛选情报，棱镜计划显示，美国花巨资收集各国隐私，包括普通百姓的海量信息，这就需要及时处理海量信息，特别是反恐具有时效性，尽快筛选出有价值的情报，超算就显出巨大的价值。
2、核武器安全
对于美国而言，超算作用首先在于研制核武器，美国许多的超算都参与维护核武库安全工作。通过超算建立核爆炸数学模型，深入了解核爆炸原理，研发新一代核武器。
3、引领信息技术潮流
超算是计算机信息化发展的引领者，很多处理器技术、虚拟化技术、量子计算等，都是最早为超算服务，之后才普及民用。
目前的云计算和大数据，计算能力也需要超算技术的支持。云计算是同时运行大量的小任务，任务之间没有什么关系，业内称为高吞吐量的计算。大数据做数据挖掘，以图算法为主。而超级计算的要求最高，它追求性能，要在最短时间内计算出单个任务。它们背后都是计算能力的要求，因此也可称为广义超算。
4、天气预报
天气预报准确度的提升，背后都是超算的功劳。下不下雨关键看云层运动，没有超算之前，观测云层精度是按照经纬度，有了超算之后，可以对云层运动进行精确模拟和观测。
5、找飞机、抓偷排
寻找失事飞机，大量的卫星雷达采集到信息后，数据处理就需要交给超算。只要有足够精确的相关数据，就能寻找到目标。
通过超算模拟，可以根据目前污染物的情况，计算出未来一段时间的大气污染物浓度和分布，进行空气质量预报。从预报结果还可以计算出哪些污染源“贡献”最大，了解污染的来龙去脉，为污染防控提供决策指导。
6、医疗应用
超级计算机，既可以进行基因测序，从根本上破解人类生命的“密码”，从基因修补的角度来避免很多先天性疾病，也可以在几百万的药物成分中，选择最合适的配比进行新药物的开发。