虚拟仿真教学系统在学科教学中的首要应用场景是实验教学。通过虚拟仿真技术，学生可以在虚拟实验室中进行各种实验操作，无需真实设备和材料，即可获得真实实验相同的结果。这样一方面可以节约实验成本，另一方面也能够保障学生在实验过程中的安全。虚拟实验室还可以提供各种虚拟仪器和设备，让学生在实验过程中更加自由地探索和实践。
虚拟仿真教学系统还可以应用于解剖模拟。在医学、生物学等学科中，学生需要了解人体结构和器官位置，传统的解剖课程需要借助尸体或模型进行教学，但受到条件限制。虚拟仿真技术可以模拟人体内部结构，让学生进行立体的解剖操作，深入了解人体解剖结构，更好地掌握理论知识。
虚拟仿真教学系统还可以用于物理实验模拟。物理是一门以实验为基础的学科，实验是物理学习的重要途径。但传统的物理实验室设备昂贵，且受条件限制，不利于学生进行实验操作。虚拟仿真技术可以模拟各种物理现象和实验操作，让学生在虚拟环境中进行实验，实现学生的自主实验和探究，培养学生的实验设计和分析能力。
在化学教学中，虚拟仿真教学系统也发挥着重要作用。化学实验中存在着一些危险性较大的试剂和操作，传统的实验操作难以保障学生的安全。虚拟仿真技术可以模拟各种化学实验过程，让学生通过虚拟操作来学习和实践化学知识，既保证了学生的安全，又提高了学生的学习兴趣和实践能力。
虚拟仿真教学系统还可以应用于工程实践教学。工程类学科具有实践性强、技能要求高的特点，学生需要进行各种实践操作来提高技能。虚拟仿真技术可以模拟各种工程实践场景，让学生在虚拟环境中进行各种工程操作和设计，培养学生的工程实践能力和解决问题的能力，提升学生的综合素质。
在地理学科教学中，虚拟仿真系统可以模拟地球表面的地形、气候等情况，让学生进行虚拟地理实地调研和勘探。通过虚拟仿真技术，学生可以深入了解地理知识，提高地理思维和地理解释能力，加深对地球的认识，培养学生的地理素养。
虚拟仿真教学系统还可以应用于生态环境模拟。在生态学等学科中，学生需要了解各种生态系统的构成和相互作用，传统的教学方式难以展示生态系统的复杂性