塑料工业是钛白粉的第二大用户，通常钛白粉在塑料领域的消耗量占钛白粉应用领域消耗量的20%。全世界500余个钛白粉牌号中，有50多个牌号是属于塑料专用的。
钛白粉在塑料制品中的应用，除了利用它的高遮盖力、高消色力及其他颜料性能外，它还能提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使塑料制品免受紫外光的侵袭，改善塑料制品的机械性能和电性能。
几乎所有热固性和热塑性塑料中都使用钛白粉，一般用量为1%~5%，它既可以与树脂干粉混合，也可以与含增塑剂的液体相混合，还有把钛白粉先加工成色母粒后再使用的。
大多数塑料用钛白粉的粒径都较细（0.15~0.3μm），这样可以获得蓝相底色，对大多数带黄相的树脂或易泛黄的树脂有遮蔽作用。
塑料用钛白粉一般都要经过有机（多元醇、硅烷或硅氧烷）表面处理，处理后的钛白粉，在适当的机械剪切力下，就能比较好地分散。
值得注意的是，金红石的高硬度对于玻璃纤维增强塑料是一个缺点，因为金红石在着色加工过程中会损伤玻璃纤维，造成塑料产品机械强度的严重损失。因此玻璃纤维增强塑料着色用白色颜料选择光学性能稍差而软得多的锌钡白或硫化锌。
塑料制品对钛白粉的质量要求是：
耐候性：室外使用的塑料制品以及塑料门窗等必须保证钛白粉的耐候性；
白度：决定浅色或白色塑料制品的外观；
分散性：影响塑料制品的生产成本，分散不好的钛白粉在塑料制品中会影响制品的光滑度和光亮度；
遮盖力：遮盖力好的钛白粉，生产出来的塑料制品更轻、更薄。
塑料色母粒是一种高浓缩、高效能的颜色配制品，据不完全统计，我国用于色母粒生产的钛白粉每年为2~3万吨。
色母粒的性能优劣通常是在后续产品应用，如吹膜或注塑中表现出来，因此，钛白粉在色母粒中的性能也主要体现在色母粒的应用过程中：
着色力：决定相同颜色塑料制品使用的钛白粉量；
白度和色差：决定钛白粉含量相同的浅色（白色）塑料制品的外观；
分散性：影响色母粒生产成本和塑料制品的外观、光泽等指标；
加工性能：影响色母粒的生产成本。
