از نظر کمی، استفاده غالب از اکسید وانادیوم (V) در تولید فروانادیوم است (نگاه کنید به بالا). این اکسید با آهن قراضه و فروسیلیسیم گرم می شود و آهک به آن اضافه می گردد تا یک سرباره سیلیکات کلسیم ایجاد شود. همچنین ممکن است از آلومینیوم استفاده شود و آلیاژ آهن وانادیوم به همراه آلومینا به عنوان محصول جانبی تولید شود.
یکی دیگر از موارد مهم استفاده از اکسید وانادیم (V) در تولید اسید سولفوریک، یک ماده شیمیایی مهم صنعتی با تولید جهانی سالانه 165 میلیون تن در سال 2001، با ارزش تقریبی 8 میلیارد دلار است.اکسید وانادیوم (V) هدف اصلی برای کاتالیزاسیون اکسیداسیون گرمازا به آرامی به دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد توسط هوا در فرآیند تماس است:
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3
کشف این واکنش ساده، که پنتا اکسید وانادیوم موثرترین کاتالیزور برای آن است، باعث شد اسید سولفوریک به ماده شیمیایی ارزان کالای امروزی تبدیل شود. واکنش بین 400 تا 620 درجه سانتیگراد انجام می شود.در دمای زیر 400 درجه سانتیگراد، اکسید وانادیوم (V) به عنوان کاتالیزور غیرفعال است و در بالای 620 درجه سانتیگراد شروع به تجزیه می کند. از آنجا که مشخص شده است که این ماده می تواند توسط SO2 به VO2 کاهش یابد، یک چرخه احتمالی کاتالیزوری به شرح زیر است:
SO2 + V2O5 → SO3 + 2VO2
همچنین از این ترکیب به عنوان کاتالیزور در کاهش کاتالیزوری انتخابی (SCR) انتشار NOx در برخی نیروگاه ها استفاده می شود. با توجه به اثربخشی آن در تبدیل دی اکسید گوگرد به تری اکسید گوگرد و در نتیجه اسید سولفوریک، در هنگام شلیک سوخت های حاوی گوگرد باید مراقبت ویژه ای از درجه حرارت عملکرد و قرارگیری واحد SCR نیروگاه برق وجود داشته باشد.
اکسید وانادیم (V) به دلیل ضریب مقاومت حرارتی بالا، به عنوان ماده ردیاب در بولومترها و آرایه های میکروبولومتر برای تصویربرداری حرارتی استفاده می شود. این ماده همچنین به عنوان یک سنسور اتانول در سطح ppm (حداکثر 0.1 ppm) کاربرد دارد.
باتری های اکسیداسیون وانادیوم نوعی باتری دبی است که برای ذخیره انرژی در مزارع بادی استفاده می شود. پنتا اکسید وانادیوم با LD50 حدود 470 میلی گرم بر کیلوگرم سمیت حاد بسیار کمی را برای انسان از خود نشان می دهد، خطر بیشتر با استنشاق گرد و غبار است.