随着中国人口老龄化严重，年轻人越来越少，很多工厂陷入了用工荒。对此，提高生产自动化的程度成为有效解决用工荒、高额成本的方法。AGV广泛应用于无人生产车间如柔性加工系统(FMS)、柔性装配系统(FAS) 、仓储物流(AS/RS) 等先进的生产制造技术场所，以实现物流系统中物料自动运输。
仓储业是AGV最早应用的场所。1954年世界上首台AGV在美国的SouthCarolina州的Mercury Motor Freight公司的仓库内投入运营，用于实现出入库货物的自动搬运。海尔集团于2000年投产运行的开发区立体仓库中，9台 AGV组成了一个柔性的库内自动搬运系统，成功地完成了每天23400的出入库货物和零部件的搬运任务。
其主要应用场景是内部材料之间的转移，比如从原材料库转移物料到生产线边，将生产线边的空料架转移到上料区，或者把生产线边的产成品转移到成品仓库等。零部件的自动化配送大大减少了人为干预造成的错料、货损，同时也大大减少了拉动不均衡(多配送、少配送、早配送、晚配送)造成的线边工位物料拥挤或者缺料的风险。
在邮局、图书馆、码头和机场等场合，物品的运送存在着作业量变化大，动态性强，作业流程经常调整，以及搬运作业过程单一等特点，AGV的并行作业、自动化、智能化和柔性化的特性能够很好的满足上式场合的搬运要求。瑞典于1983年在大斯得哥尔摩邮局、日本于1988年在东京多摩邮局、中国在1990年于上海邮政枢纽开始使用AGV，完成邮品的搬运工作。
4.危险场所和其它特种行业
在钢铁厂，AGV用于炉料运送，减轻了工人的劳动强度。在核电站和利用核辐射进行保鲜储存的场所，AGV用于物品的运送，避免了危险的辐射。在胶卷和胶片仓库，AGV可以在黑暗的环境中，准确可靠的运送物料和半成品。