新型智慧城市的主要應用領域包括:智慧政務、智慧交通、智慧安防、智慧教育、智慧醫療。
智慧政務:政務雲建設加速，雲計算、大數據、AI等新技術不斷落地。
智慧政府是利用雲計算、大數據、物聯網、人工智能等技術，通過監控、整合、分析和智能響應，實現各職能部門各種資源的高度整合，提高政府業務辦理和管理效率。通過智能政務系統，可以加強對職能的監管，使政府更加廉潔、勤政、務實，提高政府的透明度，形成高效、靈活、便捷的新型政府，保證城市的可持續發展，為企業和公眾建立良好的城市生活環境。
隨著雲計算、大數據、人工智能和區塊鏈技術的快速發展，智慧政務開始進入“架構優化”階段，新技術在存儲和計算方面的應用顯著增加，為政務、企業和民生服務應用提供支撐。通過架構的優化，打破了原有的應用孤島和數據孤島，真正實現了數據共享、智能決策和管理。
智能交通:基於智能調度系統的建設，主要滿足實時監控和智能調度的需求。
智慧交通是在智能交通調度系統的基礎上，融合物聯網、雲計算、大數據、移動互聯網等IT技術，通過信息技術采集和處理交通信息，提供實時交通數據服務。隨著中國城市化的深入，中國對“智慧交通”項目的需求正在快速增長。
智能交通運用了大量的數據模型、數據挖掘等數據處理技術，實現了系統性、實時性、交互式的信息交換和廣泛的服務。智能交通系統主要解決四個應用需求。壹是監控實時交通，知道交通事故發生在哪裏，交通擁擠在哪裏，以最快的速度提供給司機和交通管理者；第二，實現駕駛員與調度管理中心的雙向通信，對公共車輛進行管理，提高商務車、公共車輛、出租車的運營效率；第三，通過多媒體、多終端及時向出境旅客提供各種綜合交通信息；第四，利用實時數據輔助司機駕駛汽車，或者代替司機自動駕駛汽車。
智慧安防:我國已進入公共安全事件高發期，對視頻監控等安防系統需求強烈。
隨著經濟發展和城市建設的加快，以及地緣政治、宗教和戰爭問題的加劇，世界範圍內的安全問題明顯加劇，中國也正在進入“公共安全突發事件高發期”和“社會風險高發期”。公開數據顯示，我國每年因各種自然災害和事故造成的經濟損失達6500億元左右，占GDP的6%。應對重大公共安全突發事件的能力是城市現代化的重要標誌。特別是近年來，隨著信息技術的發展，建設和諧社會和平安城市的需要，以及大型活動和展覽的安保需求，對安全有效管理公共安全的需求越來越強烈，標準也越來越高。
智慧安防系統強調對城市更加智能的感知，主要依靠視頻監控系統的技術。它通過各種有線和無線網絡，整合城市各類視頻數據，構建龐大的城市治安防控平臺，利用雲計算技術存儲和分析大量城市視頻，實現事前主動防範、事中實時感知和快速反應、事後快速調查分析。智能安防的優勢在於信息傳遞及時，集防禦、檢測、報警、記錄於壹體，結構簡單，應用廣泛，任何單位或個人都可以使用。
目前國內主流的智慧城市解決方案或平臺提供商均可提供智慧安防解決方案，高清視頻監控系統優勢明顯的企業有海康威視、大華股份、時宇科技等。目前國內智慧安防的典型解決方案主要有感知層、傳輸層、平臺層、應用層、表示層。感知層主要承擔數據采集任務，國內領先企業基本具備提供高清視頻監控系統的能力。傳輸層主要通過通信專網和無線技術完成數據傳輸任務。平臺層主要完成數據交換、分析和處理。應用層通過後臺數據的支持，提供監控巡檢、應急救援、日常監控預警等服務，變以前被動的安全管理為主動管理。
智慧教育:通過優質教育資源的建設和享受，解決教育的均等化、公平化問題。
作為最大的民生之壹，隨著城鎮化的快速推進，教育資源短缺、分布不均、人才支撐體系不足、社會培訓體系不完善等問題開始凸顯。通過引入新壹代信息技術，搭建智慧教育平臺，實現教育的數字化、網絡化、智能化、多媒體化；通過教育門戶、智慧教育學習平臺、教育資源交易平臺，快速高效地實現優質教育資源的享受，推動教育教學和管理的深層次改革，促進教育的均等化和公平化。通過智慧教育的發展，有望打破目前教育純粹由政府投入的模式，真正引入社會資本，探索公司化運營，培育智慧教育產業，構建全民參與的終身教育體系，為學生和市民提供便捷、優質、安全、高效的教育服務。
從技術角度來看，大部分領域都是基於雲架構的。在教育雲、政務雲的基礎上，建設統壹的資源中心，構建“智慧教育雲平臺、智慧學習平臺、智慧教育公共服務平臺”，最終通過統壹的門戶或APP向公眾提供服務。
很多地區的雲平臺都是基於原有的教育城域網和信息設備，提供雲存儲和雲計算服務。智慧教育學習平臺壹般是實現在線學習和終身教育的應用平臺。智慧教育公共服務平臺是各部門乃至全體公民提供教育管理服務的主要平臺。主要是通過基礎教育數據庫為教育決策服務。其主要功能包括教育行政、教師管理、學生管理、教育惠民等。，從而實現教育系統的橫向和縱向互聯，提高行政決策的水平和效率。
近年來，我國智慧教育發展效應更加突出，許多地區找到了創新發展的新路徑:壹是信息基礎設施建設水平顯著提升，許多地區推出了智慧教育門戶或應用。在壹些發達地區，數字化校園工程建設已經完善，許多城市實現了教學、科研、管理和公共服務的網絡化、數字化和虛擬化。其中，教育雲是智慧教育投資的重點。壹些城市采用政府采購、租賃服務的方式，改變了政府建設機房的傳統模式，不僅節省了資金，還減輕了建設和運營的壓力，保證了雲平臺在技術上始終處於領先地位。
第二，智慧教育幫助很多地區建立了統壹的教育資源數據池。資源庫將教育資源和系統軟件資源整合為壹個平臺，通過壹站式全方位的資源服務模式，打破傳統教育信息化的邊界。向上，平臺為教育資源的享用和交易提供基礎條件，向下，它收集、沈澱和管理各種數據。同時，通過教育雲、政務雲的開放，為公民在線學習空間認證創造了條件。
第三，智慧教育均衡了優質教育資源和服務。通過智能學習平臺，大量優質教學資源可以借助信息技術手段，快速、高效、低成本、大規模普及，壹定程度上緩解了市民關註的擇校、家庭教育等熱點問題，有助於實現教育資源均等化。
智慧醫療:建設重點從HIS轉向臨床信息化，資本和雲商橫向進入加速。
除了教育，醫療服務也是當前城市化進程中的重要短板。由於國內公共醫療管理體制的不完善，醫療費用高、渠道少、覆蓋面低的問題困擾著民生。大醫院人滿為患、社區醫院無人問津、患者就診手續繁雜等問題，都是由於醫療信息不暢、醫療資源兩極分化、醫療監管機制不健全等原因造成的，成為影響社會和諧發展的重要因素。政府壹直非常重視醫療領域的信息資源配置，智慧醫療的建設是重要內容。
2015年，國務院辦公廳頒布《全國醫療衛生服務體系規劃綱要(2015-2020年)》，指出“啟動健康中國雲服務計劃，積極應用移動互聯網、物聯網、雲計算、可穿戴設備等新技術，推進惠及全民的健康信息服務和智慧醫療服務，推進健康大數據應用，逐步轉變服務模式。智慧醫療是推進惠民醫療的重要手段。通過運用信息技術，構建平臺系統，減少患者的等待時間，通過提供便捷的支付手段，為患者提供公平、安全、便捷、優質的醫療服務。
智慧醫療由三部分組成，即智慧醫院系統、區域健康系統和家庭健康系統。
(1)智慧醫院系統。該系統主要用於實現患者診療信息和管理信息的采集、存儲、處理、提取和數據交換，可提供的服務包括遠程就診、遠程會診、自動報警、臨床決策系統、智能處方等。
(2)區域衛生系統。該體系包括區域衛生平臺和公共衛生體系兩部分。前者主要收集、處理、傳輸社區、醫院、醫療科研機構、衛生監督部門記錄的所有信息，可提供壹般疾病基本治療、慢性病社區護理、重疾向上轉診、接收和恢復轉診、科研管理等服務。後者主要提供疫情監測等公共衛生服務。
(3)家庭保健系統。該系統是對公民最貼身的健康保護，包括對無法送往醫院治療的患者進行遠程醫療，對慢性病、老幼患者進行遠程護理，對智障、殘疾、傳染病等特殊人群進行健康監測，以及自動提示用藥時間、禁忌癥、剩余劑量的智能用藥系統。
從目前智慧醫療的發展模式來看，政府仍是投資主體，重點主要放在醫院的信息化上，從根本上改善醫療服務嚴重不足還有較大差距。從智慧醫院系統的建設進度來看，目前HIS系統的普及度明顯提高，建設重點轉向臨床管理信息化(CIS)，但醫院信息化以硬件為主的收入結構短期內不會改變。國內智慧醫療提供商主要有東軟集團、東華軟件、衛寧健康、萬達信息等。這些企業約占全國智慧醫療的40%，但行業整體議價能力不強，區域化明顯，尚未形成全國性有競爭力的企業。
隨著三醫聯動(醫療、醫保、醫藥)預期的上升，以及異地醫保支付政策的放開，電商和資本進入智慧醫療領域的動力明顯加強。2018年，阿裏創立了阿裏健康和“醫療雲”服務，騰訊也在智慧醫療領域加速布局。兩家公司都是在二級市場直接參股專業智慧醫療服務商，其中騰訊參股東華軟件，阿裏參股衛寧健康；h股市場，醫療信息服務機構平安好登陸資本市場，阿裏健康也完成自身重大資產重組，將健康服務電商業務全面註入上市公司。