Khi các máy tính song song trở nên lớn hơn và nhanh hơn, sẽ là khả thi để giải quyết những vấn đề mà trước đây đã mất quá lâu để chạy. Tính toán song song được sử dụng trong phạm vi rất rộng, từ sinh học (kết xoắn protein và phân tích chuỗi) đến kinh tế (toán học tài chính). Các dạng vấn đề thường gặp được tìm thấy trong các ứng dụng tính toán song song là:[41]

• Đại số tuyến tính dày đặc.
• Đại số tuyến tính thưa.
• Phương pháp quang phổ (như biến đổi Fourier nhanh của Cooley–Tukey)
• Vấn đề n-body (như mô phỏng Barnes–Hut)
• Các vấn đề Mạng lưới cấu trúc (như Phương pháp lưới Boltzmann)
• Các vấn đề mạng lưới không cấu trúc (như trong phân tích phần tử hữu hạn)
• Mô phỏng Monte Carlo
• Tổ hợp logic (như kỹ thuật mật mã brute-force)
• Đồ thị giao nhau (như thuật toán)
• Quy hoạch động
• Phương pháp nhánh và cận
• Mô hình đồ họa (như phát hiện mô hình Markov ẩns và xây dựng mạng Bayesian)
• Mô phỏng Máy trạng thái hữu hạn