钨合金因具有高密度、强度、较好的塑性和硬度的优点常被应用在较为严苛的环境中，如在军事领域中的枪弹、钨合金预制破片、动能穿甲弹等方面有着广泛的应用。
以霰弹枪为例，中国特种部队的近战利器是QBS09式军用霰弹枪，有别于传统装备火药、钢铁或者铅铁丸子等的霰弹枪，如美国00号鹿弹等，采用了钨合金和高速霰弹发射技术的QBS09式军用霰弹枪在射程、侵彻力、散布面积、外弹道特性等方面的综合性能更为优异，弹丸密度可达19g/cm3，初速高达420m/s，可将有效射程显著提高2倍以上达100m，杀伤力极强。
钨合金预制破片一般是用在地雷、手榴弹、航弹或炮弹等通过高速撞击、爆破形成大量高速破片击杀生命体或装甲车辆等装备的武器上。比较传统预制破片材料，钨合金具有较高的比重、较大的硬度、较强的冲击能量，以此制成的预制破片尺寸更大、初速度更高、杀伤力更强。
例如，1980年法国三军要求研制的一种多用途防空导弹——“西北风”便携式地空导弹，主要用于对付低空、超低空目标，于80末期装备部队。战斗部采用预制破片技术，内装185个直径为2.5mm的钨合金小球，起爆后，以15°的飞散角、1500m/s的速度击穿目标外壳，有效杀伤半径为3m。该导弹战斗全重21.4kg，最大弹速2.6Ma，机动过载40G，最大射程6km。
此外，钨合金还是动能穿甲弹的重要材料。以钨合金为弹芯的穿甲弹助推我国主战坦克的火力得到进一步提高，大大增强了其作战能力。如15式坦克使用的是一门新型的105mm坦克炮，而该坦克炮正因采用了全钨合金弹而火力十足。
