輪轂電機廣泛應用于由電池供電的電機驅動的車輛。

輪轂電機無需使用軸、皮帶或齒輪即可直接旋轉車輪。這樣可以減少零件數量，降低車輛的整體重量并提高整個系統的效率。電池驅動的車輛廣泛應用于電動輪椅、電動自行車、電動滑板車、電動摩托車、工廠和倉庫的自動運輸車輛以及其他應用，因為減輕電池重量可以更容易運輸并增加行駛距離（更高的系統效率）。電池驅動的車輛也被考慮用于電動汽車 (EV)。

此外，由于可以緊湊地收納在車輪內部，因此方向盤的設計自由度更大，更容易打造機動靈活的四輪車或可平行移動或原地轉彎的車輛。

目前市售的電動汽車的驅動電機一般安裝在前引擎蓋內或后輪軸頂部附近，但在汽油動力汽車普及之前，采用輪轂電機的電動汽車已經存在了相當長一段時間。

如今，隨著全球范圍內減少二氧化碳排放運動對電動汽車的需求不斷增加，采用輪轂電機驅動的四輪汽車的研發再次拉開帷幕。