ไดวินิลเบนซีนเป็นสารเคมีที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมโพลีเมอร์ ใช้เป็นสารเชื่อมขวาง (crosslinking agent) ในการผลิตเรซินแลกเปลี่ยนไอออน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกระบวนการกรองน้ำและการแยกสารเคมี นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตโพลีสไตรีนที่มีโครงสร้างเชื่อมขวาง เพื่อเพิ่มความทนทานและความเสถียรของวัสดุ ในอุตสาหกรรมพลาสติก ไดวินิลเบนซีนช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและความทนทานต่อความร้อนของผลิตภัณฑ์พลาสติก นอกจากนี้ยังมีการนำไปใช้ในกระบวนการผลิตสารดูดซับสำหรับการแยกสารในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรมเคมีอีกด้วย