יישומים של DSP כוללים עיבוד אותות אודיו, דחיסת אודיו, עיבוד תמונה דיגיטלית, דחיסת וידאו, עיבוד דיבור, זיהוי דיבור, תקשורת דיגיטלית, סינתיסייזרים דיגיטליים, מכ"ם, סונאר, עיבוד אותות פיננסיים, סיסמולוגיה וביו-רפואה. דוגמאות ספציפיות כוללות קידוד דיבור ושידור בטלפונים ניידים דיגיטליים, תיקון חדר של צליל ביישומי Hi-Fi וחיזוק קול, חיזוי מזג אוויר, חיזוי כלכלי, עיבוד נתונים סייסמיים, ניתוח ובקרה של תהליכים תעשייתיים, הדמיה רפואית כגון סריקות CAT ו- MRI , דחיסה MP3, גרפיקה ממוחשבת, מניפולציה התמונה, crossovers אודיו ו equization, ויחידות אפקטים אודיו.