PCDL có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như:
- Thư viện: phân loại các loại sách (cụm sách) có nội dung và ý nghĩa tương đồng nhau để cung cấp cho người đọc.
- Bảo hiểm: nhận dạng nhóm tham gia bảo hiểm có chi phí bồi thường cao, nhận dạng gian lận thương mại.
- Y học: PCDL phục vụ cho biểu diễn dữ liệu gene với các chức năng tương đồng và thu được các cấu trúc trong mẫu; PCDL phục vụ trong sức khỏe tâm lý bao gồm cả việc thúc đẩy và duy trì sức khỏe, cải thiện cho hệ thống chăm sóc sức khỏe, và công tác phòng chống bệnh tật và người khuyết tật. Ngoài ra, phân cum dữ liệu được sử dụng để xác định các nhóm dân cư bị rủi ro do phát triển y tế và các điều kiện những người có nguy cơ nghèo.
- Hoạt động nghiên cứu thị trường, thương mại: tìm kiếm nhóm các khách hàng quan trọng có đặc trưng tương đương nhau và những đặc tả từ các bản ghi mua bán trong CSDL.
- Quy hoạch đô thị: nhận dạng các nhóm nhà theo kiểu và vị trí địa lý,… nhằm cung cấp thông tin cho quy hoạch đô thị
- Nghiên cứu các hiện tượng động đất để cung cấp các thông tin cho nhận dạng các vùng nguy hiểm
- WWW (World Wide Web): có thể khám phá các nhóm tài liệu quan trọng, có nhiều ý nghĩa trong môi trường www.
Nhưng trong quá trình phân cụm sẽ chứa nhiều giá trị sai lệch do đó quá trình tiền xử lý là việc cần thiết trước khi việc thực hiện bất kỳ một thuật toán nào đó để PCDL.