با توجه به ماهیت توالی یابی سانگر در ایجاد توالی با طول نسبتا بلند (تقریبا 800 جفت باز) و استاندارد طلایی دقت در دو خوانش فوروارد و ریورس ، این روش توالی یابی برای موارد زیر کاربرد دارد:
توالی یابی تک ژن
( محصول PCR و یا ژن کلون شده بر روی پلاسمید)
شناسایی میکروارگانیسم های کشت پذیر
شناسایی
SNP ها و STR ها
شناسایی مارکرهای مولکولی
توالی یابی نسل جدید: با توجه به ماهیت توالی یابی نسل جدید در توالی یابی همزمان و موازی میلیونها قطعه اسیدنوکلئیک و تولید حجم انبوه داده توالی یابی، این روش توالی یابی در موارد زیر کاربرد دارد:
توالی یابی کل ژنوم گیاه و یا جانور
توالی یابی ژنوم میکروارگانیسمها به صورت
de novo
توالی یابی اگزوم و یافتن واریانتهای جدید، موتاسیونهای جدید و ناشناخته و …
توالی یابی امپلیکونها به تعداد بیش از 100 نمونه به طور همزمان و با هزینه کم به صورت بارکد شده
متاژنومیکس و بررسی کمی جوامع میکربی
توالی یابی ترانسکریپتوم و مجموع آر ان ای های کوچک سلولی و یافتن ژنهای جدید مسئول در وقایع سلولی