Teodolītus plaši izmanto ēku konstrukciju plānošanā, ceļu un tiltu konstrukciju pozicionēšanā un konstrukciju instalāciju uzmērīšanā. Mērot horizontālos un vertikālos leņķus, var noteikt ēkas asu novietojumu, pacēluma kontroles punktus un detaļu uzstādīšanas virzienus, tādējādi nodrošinot konstrukcijas precizitāti un konstrukcijas izlīdzināšanas precizitāti.
Teodolītus parasti izmanto horizontālo vadības tīklu izveidošanai un blīvēšanai. Mērnieki izmanto savas augstas-precizitātes leņķu novērošanas iespējas apvienojumā ar attāluma mērījumu datiem, lai aprēķinātu zemes punktu koordinātas topogrāfiskajai kartēšanai un iepriekšējiem inženiertehniskajiem uzmērījumiem.
Turklāt teodolītiem ir izšķiroša nozīme kalnrūpniecības uzmērīšanā, tuneļu inženierijā un transporta inženierijā. Piemēram, tos izmanto virziena kontrolei tuneļa rakšanas laikā, robežu mērīšanai un rezervju aprēķināšanai kalnrūpniecībā, kā arī trases izkārtojumam un slīpuma kontrolei ceļu inženierijā.
Pateicoties tehnoloģiju attīstībai, elektroniskie teodolīti un to modernizētās iekārtas pakāpeniski paplašina to pielietojuma jomu, nepārtraukti uzlabojot mērniecības efektivitāti un automatizācijas līmeni.
