Bauwerke und Plastiken der griechischen Antike wie die Akropolis und der Pergamonaltar, die Nike von Samothrake und die Venus von Milo bestehen aus griechischem Marmor. Im Römischen Reich waren Ehrenstatuen aus Marmor Göttern sowie dem Kaiser und seinen Familienangehörigen vorbehalten. Bürgerliche Personen wurden dagegen gemeinhin mit Statuen aus Bronze geehrt. Marmorstatuen von ihnen wurden nur im privaten Raum oder an Gräbern aufgestellt. Viele Kunstwerke der italienischen Renaissance, etwa Michelangelos Pietà, David und Moses bestehen aus italienischem Carrara-Marmor.

Wegen der großen kunsthistorischen Bedeutung sowie der sehr speziellen, nicht mit Sandsteinen und anderen Sedimenten vergleichbaren Materialeigenschaften ist die Konservierung von Marmor ein eigenes Forschungsfeld.

Marmore sind heute im Innenausbau begehrt. Sie finden Verwendung als Boden- und Treppenbeläge sowie als Fliesen. Sie sind begehrte Bildhauermaterialien, vor allem der Carrara-Marmor. Aufgrund ihrer Säureempfindlichkeit (Essig, Wein, Zitrusfrüchte und starke Reinigungsmittel) sind unbehandelte Marmore nicht zur Verwendung in Küchen bzw. als Küchenarbeitsplatten zu empfehlen. Es kann zur Fleckenbildung kommen. Allerdings sind die Fleckschutzbehandlungen aufgrund ihrer Zusammensetzung (Silane, Siloxane) auch nicht unumstritten. Dolomitmarmor zeigt eine wesentlich höhere Resistenz gegenüber Amidosulfonsäure oder Fruchtsäuren als der Kalzitmarmor.

Seit Mitte der 1960er Jahre werden Fassadenplatten aus Naturstein mit einer Dicke von 30 bis 40 mm und einer Luftschicht von mindestens 2 cm vor der dahinterliegenden Wärmedämmung verankert. An einer Reihe befestigter Marmor-Platten an Fassaden sind erhebliche Verbiegungen (sogenannte Schüsselungen) festgestellt worden, die zu statischen Problemen an bekannten marmorverkleideten Gebäuden, wie beispielsweise der Finlandia Hall in Helsinki, dem Grande Arche de la Défense in Paris und dem Aon Center in Chicago führten. Die Verbiegungen resultieren vor allem aus der Feuchtigkeit der Platten an der Vorder- und Rückseite sowie im Tag-Nachtwechsel und Verwitterungsprozessen an den Oberflächen mit Auswirkungen an den Befestigungspunkten. Die Schüsselung des Marmors hat zu einem kostspieligen Austausch ganzer Fassaden und zu einem Imageproblem geführt, das sich in stark gesunkenen Produktionsraten der Marmorindustrie niederschlug. Es gibt durchaus Unterschiede bei den jeweiligen Marmorsorten, die in Fachplanungen zu berücksichtigen sind. Marmoraußenfassaden, die extrem bewittert werden, erscheinen nördlich der Alpen wenig zweckmäßig.

In Gegensatz zum deutschsprachigen Raum werden in Mittelmeerländern und in Frankreich Marmore und Kalksteine ganz selbstverständlich für Küchenarbeitsplatten, Waschbecken und andere Gebrauchsgegenstände im Wohnbereich, aber auch im Außenbereich (z.B. als Bordsteinkanten, Sitzbänke oder Behälter für junge Bäume) verwendet. Die Akzeptanz von Abnutzungserscheinungen an jedem Material ist eine Frage der Haltung von Personen zu allgegenwärtigen Gebrauchsspuren. Beim Einbau von polierten Marmorfußböden können sich je nach Nutzung relativ schnell matte Laufzonen abzeichnen. Dieses Phänomen gilt für alle polierten Fußböden aus Gesteinen, die aus Karbonatmineralen bestehen. Im Einzelfall kann sich dies bei Graniten ebenfalls einstellen.

Die oft als störend empfundene Saugfähigkeit der Marmore und Kalksteine ist eine Frage der Materialauswahl. Sie ist stets von der Porosität des jeweiligen Natursteins abhängig. Es gibt Marmore und Kalksteine, die eine Porosität unter 1 Prozent besitzen. Empfindlich sind alle Marmore gegen sauren Regen und Säuren. Einzelne Granite und Gneise weisen auch eine spezifische Säureempfindlichkeit auf.

Gerundete Marmorsteine werden zur Herstellung von Steinteppichen verwendet.

Weitere Verwendung findet Marmor in feinster Pulverform als Scheuermittel in Zahnpasta und als Füllstoff bzw. Streichfarbe von hochwertigen Papieren oder in Grundierungen der Tafelmalerei, auch als Weißpigment oder Weißmineral in Putzen und Wandfarben.