Ada berbagai kegunaan minyak zaitun yang berbeda, paling umum untuk menumis dan saus. Ini dapat digunakan dalam bumbu perendam atau saus untuk sayuran atau roti juga. Minyak zaitun juga dapat digunakan dalam memanggang, seringkali untuk mengurangi jumlah lemak jenuh dalam makanan yang dipanggang.
Minyak zaitun biasanya digunakan sebagai pengganti mentega atau minyak lainnya untuk menumis atau memasak daging dan sayuran. Minyak zaitun extra virgin lebih sehat daripada banyak alternatif dan, bila dibuat dengan zaitun berkualitas, dapat menambah rasa pada masakan yang dimasak. Saat digunakan untuk menumis atau menggoreng makanan, penting untuk menjaga panasnya tetap moderat karena minyak zaitun memiliki titik asap yang relatif rendah dan mudah terbakar. Minyak zaitun dapat digunakan untuk memasak dengan api besar asalkan digunakan dengan minyak yang memiliki titik asap lebih tinggi seperti minyak canola atau minyak sayur.
Salah satu kegunaan minyak zaitun yang paling populer adalah dalam dressing. Saus gaya Italia dan saus Caesar sebagian besar dibuat dengan minyak zaitun extra virgin. Ini juga bekerja dengan baik dalam berbagai saus lain untuk pasta, kentang, dan salad selada dan dapat menggantikan hampir semua minyak. Cukup campur minyak zaitun dengan cuka atau asam lain dan semua jenis bumbu. Minyak zaitun juga sering digunakan untuk mendandani makanan yang dimasak; dapat ditaburkan di atas sayuran kukus, daging, sup, atau pasta segera sebelum disajikan untuk rasa tambahan.
Minyak zaitun adalah komponen umum dalam bumbu untuk daging dan sayuran. Menggunakan minyak zaitun dalam bumbu untuk daging bisa menjadi cara yang baik untuk mendapatkan rasa minyak tanpa dimasak dengannya. Hal ini dapat mengurangi kemungkinan minyak akan gosong dengan memasak panas tinggi, terutama memanggang. Minyak zaitun dan bahan-bahan lainnya dapat digunakan untuk mengasinkan sayuran sebelum dimasak atau dipanggang; ini bekerja sangat baik dengan sayuran di tusuk sate.
Penggunaan minyak zaitun yang populer lainnya termasuk saus untuk sayuran atau roti. Ketika minyak ditambahkan ke mayones atau dasar krim asam, itu bisa membuat saus yang sehat dan beraroma untuk berbagai sayuran potong. Minyak zaitun yang dicampur dengan bawang putih, garam, dan rempah-rempah seperti kemangi dan rosemary adalah saus populer untuk roti yang baru dipanggang di banyak bagian dunia, terutama Italia. Untuk aplikasi ini, biasanya yang terbaik adalah menggunakan minyak zaitun extra virgin kualitas tertinggi yang tersedia.
Salah satu penggunaan minyak zaitun yang paling sedikit diketahui adalah dalam memanggang. Dalam banyak makanan panggang yang berbeda, terutama kue, minyak zaitun dapat diganti dengan minyak sayur atau mentega untuk meningkatkan kesehatan hidangan; ini secara signifikan dapat mengurangi jumlah kolesterol dan lemak jenuh. Saat memasukkan minyak zaitun dalam memanggang, biasanya yang terbaik adalah menggunakan minyak yang dibuat dari buah zaitun yang dipanen terlambat karena cenderung memiliki rasa yang kurang menonjol; minyak zaitun yang dibuat dari pers pertama dapat menghasilkan rasa yang tidak diinginkan.