认知治疗可以用于治疗许多疾病和心理障碍。其中最主要的是治疗情绪抑郁病人，尤其对于单相抑郁症的成年病人来说是一种有效的短期治疗方法。根据美国宾夕法尼亚大学的研究报道，认知治疗主要适用于治疗单相抑郁症门诊病人，抑郁病一般经过12周的认知治疗，80％的病人有显著改善，疗效优于用丙咪嗪药物治疗的对照组，随访一年，疗效稳定。另外，爱丁堡大学、哥伦比亚大学和匹兹堡大学的研究组也分别报道了认知治疗可以取得像抗抑郁药物一样的疗效；其中爱丁堡大学的布莱克伯恩(1981)等人报道，将原发性抑郁症病人随机分成药物治疗组、认知治疗组和药物-认知治疗合并治疗组。经过20周的积极治疗，结果发现合并治疗的门诊病人疗效优于其他二组。但对于精神病性抑郁病人，认知治疗可能效果较差。
认知治疗还可作为神经性厌食、性功能障碍和酒精中毒等病人的治疗方法之一。例如，酒精中毒病人常存在一定程度上的认知缺陷，尤其是刚开始戒酒的最初几周里，他们往往表现为记忆困难和解决问题困难。因此，在治疗开始阶段应重复进行几次分别会谈，要求病人做会谈笔记，并且记录每天家庭认知、行为作业完成的情况。言语交谈、行为操作、想象技术以及声像图片教育等多种渠道给病人输人信息对于酒精中毒病人的治疗亦大有帮助。
当然，并不是所有病人对这些技术的应用都有效，有些病人往往在开始治疗的时候便不合作，甚至中断治疗，对此，医生可能会认为这些病人"没有求治动机''或"不准备治疗"。实质上，可能是治疗方法不完全适合于这些病人。因此，在对这些病人的治疗中，治疗医师应该了解和识别病人存在的认知错误，并进行适当的诘难和矫正，使得病人配合治疗医师进行戒酒。
在对神经性厌食病人的治疗中，除了药物治疗、饮食治疗和家庭治疗外，还要注意这些病人的认知歪曲，因为这些病人往往存在着对自身外形、面庞等方面的认知异常，因此必须矫正他们的错误认知。例如，可以通过下述合理认知的对话和自我监察来进行："消瘦的人是吃的过少"，"消瘦的人进食方式与正常体重人的进食方式不一样"，"消瘦的人不像正常体重的人那样健美、强壮"。要求病人完成一定量的热卡食物摄入，并进行自我监察体重、情绪和自动性思想，逐步改变不良认知。神经性厌食患者治疗多不主动，注意处理好医患关系，取得患者信任是非常重要的。
性功能障碍病人，尤其是性欲减退病人的治疗，除了行为治疗以外，可以适当辅以认知矫正。认知治疗的策略在于改变抑制病人性欲的那些不合理信念，为其后采用性感集中技术创造必要条件。
例如，有些病人认为"性欲旺盛是邪恶的，这种人是坏人"，在治疗中应该针对病人的这种抑制性欲的错误信念进行开导、解释，提供必要的性知识。鼓励病人采用下述说明："即使我对性感兴趣，并不意味着我就是一个不好的人"，治疗医师亦可采用反问的方式，让病人识别和评价其适应不良性思维
，例如："如果你变得非常性感，那么将会发生什么样的事情呢?"然后再指导、告诫病人，人们的行为绝大多数是受其自身控制的，他们往往对当时所做的事情能够承担责任，很少会做出违背理智和法律的事情。从而矫正不合理认知，减轻病人的焦虑和畏惧心理，为进一步行为治疗创造了条件。
另外，认知治疗还适用于治疗焦虑障碍、社交恐怖、偏头痛、考试前紧张焦虑、情绪的激怒，以及慢性疼痛病人。对于海洛因成瘾病人，认知治疗可以作为辅助治疗手段，加强治疗作用。近年来有些报道认为，认知治疗与药物治疗合用，可治疗某些精神分裂症病人的妄想。
