Cirka 90 % af det globale vanadiumforbrug kommer fra stålindustrien. Vanadium bruges i konventionelt lavlegeret stål for at forfine kornet, øge stålets styrke og undertrykke ældningseffekten. I legeret konstruktionsstål øger kornforfining stålets styrke og sejhed. Når vanadium bruges i kombination med krom eller mangan i fjederstål, øger det stålets elasticitetsgrænse og forbedrer dets kvalitet. I værktøjsstål er hovedformålet at forfine stålstrukturen og kornstørrelsen, forbedre hærdningsstabiliteten, forbedre den sekundære hærdningseffekt og forbedre slidstyrken.
Derudover styrker vanadium materialet, øger dets slidstyrke og forlænger værktøjets levetid. Vanadium spiller også en nyttig rolle i varmebestandigt og brintbestandigt stål. Tilsætning af vanadium til støbejern fremmer dannelsen af perlit gennem dannelsen af karbider, stabiliserer cementit, og grafitpartiklernes form bliver fin og ensartet, hvilket forfiner matrixens kornstørrelse, hvorved hårdheden, trækstyrken og slidstyrken af støbegodset øges.