塑料工业是钛白粉的第二大用户，是近几年增长最快的领域，年均增长率6%，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、耐光、耐候性能，使塑料制品免受uv光的侵袭，改善塑料制品的机械性能和电性能。由于塑料制品比油漆和油墨的涂膜厚得多，因此它不需要太高的颜料体积浓度，加上它遮盖力高，着色力强，一般用量只有3%～5%。几乎所有热固性和热塑性的塑料中都使用它，如聚烯烃类(主要是低密度的聚乙烯)、聚苯乙烯、abs、聚氯乙烯等，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，还有一些是把钛白粉先加工成色母粒后在使用。
大多数塑料用钛白粉粒径都较细，通常涂料用钛白粉的粒径为0.2～0.4μm，而塑料用钛白粉的粒径为0.15～0.3μm，这样可以获得兰色底相，对大多数带黄相的树脂或易泛黄的树脂有遮蔽作用。
普通型塑料用钛白粉一般不经过表面处理，因为采用常规的水合氧化铝这类无机物包膜的钛白粉，在相对湿度60%时，其吸附平衡水在1%左右，当塑料在高温挤出加工时，水分蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔，这种未经无机物包膜的钛白粉，一般都要经过有机表面处理(多元醇、硅烷或硅氧烷)，因为塑料用钛白粉与涂料用钛白粉不同，前者是在低极性的树脂中，通过剪切力加工混合，有机表面处理后的钛白粉，在适当的机械剪切力下，就能比较好地分散。
随着塑料制品应用范围的不断扩大，许多外用塑料制品，如塑料门窗、建筑材料等室外用塑料产品，对耐候性也有很高的要求，除了必须使用金红石钛白粉外，还需要进行表面处理，这种表面处理一般不加锌，只加硅、铝、锆等。硅具有亲水去湿作用，可防止塑料高温挤出时因水分蒸发而产生气孔，但这些表面处理剂的量一般不太多。
塑料的组成包括树脂、填料、增塑剂及其他助剂(如着色剂、防老剂、阻燃剂等)，按产品加工方式可分为塑料薄膜的挤出吹塑成型工艺、塑料板材的挤出成型工艺和塑料注射成型工艺，例如：
塑料薄膜的挤出吹塑成型工艺：树脂、填料、助剂制母粒配料(母粒加树脂)吹膜塑料薄膜。该工艺采用的主要设备有双辊开炼机、吹膜机等。
塑料注射成型工艺包括塑化、注射和模塑冷却三个阶段，常用设备有栓塞式注射机、螺杆式注射机等。
塑料制品对钛白质量要求是：
1)遮盖力：遮盖力好的钛白，生产出来的塑料制品更轻更薄；
2)白度：决定浅色或白色塑料制品的外观；
3)分散性：影响塑料制品生产成本，分散不好的钛白在塑料制品中会影响制品的光滑度和光亮度；
4)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的耐候性能。