加工中心主要适用于加工形状复杂、工序多、精度要求高的工件。
1．箱体类零件
具有一个以上的孔系且内部有较多型腔的零件称为箱体类零件，这类零件在机床、汽车、飞机等行业应用较多，如汽车的发动机缸体、变速箱体，机床的主轴箱、柴油机缸体，齿轮泵壳体等。在加工中心上加工时，一次装夹可完成普通机床60%～95%的工序内容，另外，凭借加工中心自身的精度和加工效率高、刚度好和自动换刀的特点，只要制订好工艺流程，采用合理的专用夹具和刀具，就可以解决箱体类零件精度要求较高、工序较复杂以及提高生产效率等问题。
2．复杂曲面类零件
在航空、航天及运输业中，具有复杂曲面的零件应用很广泛，如凸轮、航空发动机的整体叶轮、螺旋桨、模具型腔等。这类具有复杂曲线、曲面轮廓的零件，或具有不开敞内腔的盒形或壳体零件，采用普通机床加工或精密铸造难以达到预定的加工精度，且难以检测。而使用多轴联动的加工中心，配合自动编程技术和专用刀具，可以大大提高其生产效率并保证曲面的形状精度，使复杂零件的自动加工变得非常容易。
3．异形类零件
异形件是外形不规则的零件，大多需要点、线、面多工位混合加工（如支架、基座、靠模等）。加工异形件时，形状越复杂，精度要求越高，使用加工中心越能显示其优越性。
4．盘、套、板类零件
这类工件包括带有键槽和径向孔，端面分布有孔系、曲面的盘套或轴类工件，如带法兰的轴套等，还有带有较多孑L加工的板类零件，如各种电动机盖等。其中端面有分布孔系、曲面的盘类零件常使用立式加工中心，有径向孑L的可使用卧式加工中心。
5．新产品试制中的零件
加工中心具有广泛的适应性和较高的灵活性，更换加工对象时，只需编制并输入新程序即可实现加工。有时还可以通过修改程序中部分程序段或利用某些特殊指令实现加工。如利用缩放功能指令就可加工形状相同但尺寸不同的零件，这为单件、小批量、多品种生产，产品改型和新产品试制提供很大方便，大大缩短了生产准备及试制周期。
