Ir dažādi olīveļļas lietojumi, visbiežāk sautēšanai un mērcēs. To var izmantot marinādēs vai arī dārzeņu vai maizes mērcēs. Olīveļļu var izmantot arī cepšanā, bieži vien, lai samazinātu piesātināto tauku daudzumu maizes izstrādājumos.
Olīveļļu parasti izmanto sviesta vai citu eļļu vietā gaļas un dārzeņu sautēšanai vai vārīšanai. Neapstrādāta augstākā labuma olīveļļa ir veselīgāka par daudzām alternatīvām, un, ja to gatavo no kvalitatīvām olīvām, tā var pievienot garšu gatavotiem ēdieniem. Lietojot ēdienu sautēšanai vai cepšanai pannā, ir svarīgi saglabāt mērenu siltumu, jo olīveļļai ir salīdzinoši zems kūpināšanas punkts un tā var viegli piedegt. Olīveļļa var būt piemērota gatavošanai augstā temperatūrā, ja vien to lieto kopā ar eļļu, kurai ir augstāks kūpināšanas punkts, piemēram, rapšu eļļai vai augu eļļai.
Viens no populārākajiem olīveļļas lietojumiem ir mērces. Itāļu stila mērces un Cēzara mērces galvenokārt tiek gatavotas no neapstrādātas augstākā labuma olīveļļas. Tas labi darbojas arī dažādās citās mērcēs makaronu, kartupeļu un salātu salātos un var aizstāt gandrīz jebkuru eļļu. Vienkārši sajauciet olīveļļu ar etiķi vai citu skābi un jebkura veida garšvielām. Olīveļļu bieži izmanto arī gatavotu ēdienu gatavošanai; To var apliet pāri tvaicētiem dārzeņiem, gaļai, zupām vai makaroniem tieši pirms pasniegšanas, lai iegūtu papildu garšu.
Olīveļļa ir izplatīta sastāvdaļa gaļas un dārzeņu marinādēs. Olīveļļas izmantošana gaļas marinādē var būt labs veids, kā iegūt eļļas garšu, negatavojot ar to. Tas var samazināt iespēju, ka eļļa piedeg, gatavojot augstu karstumu, īpaši grilējot. Olīveļļu un citas sastāvdaļas var izmantot dārzeņu marinēšanai pirms vārīšanas vai grilēšanas; tas īpaši labi darbojas ar dārzeņiem uz iesma.
Citas populāras olīveļļas izmantošanas iespējas ir dārzeņu vai maizes mērcējumi. Kad eļļu pievieno majonēzes vai skābā krējuma pamatnei, tā var pagatavot veselīgu, garšīgu mērci dažādiem sagrieztiem dārzeņiem. Olīveļļa, kas sajaukta ar ķiplokiem, sāli un zaļumiem, piemēram, baziliku un rozmarīnu, ir populāra svaigi ceptas maizes mērcēja daudzās pasaules daļās, īpaši Itālijā. Šiem lietojumiem parasti vislabāk ir izmantot augstākās kvalitātes pieejamo neapstrādātu augstākā labuma olīveļļu.
Viens no mazāk zināmajiem olīveļļas lietojumiem ir cepšana. Daudzos dažādos ceptajos produktos, īpaši kūkās, olīveļļu var aizstāt ar augu eļļu vai sviestu, lai uzlabotu ēdiena veselīgumu; tas var ievērojami samazināt holesterīna un piesātināto tauku daudzumu. Iekļaujot olīveļļu cepšanā, parasti vislabāk ir izmantot eļļu, kas iegūta no vēlīnās ražas olīvām, jo tai ir mazāk izteikta garša; olīveļļa, kas izgatavota no pirmās presēšanas, var radīt nevēlamu garšu.