In der Praxis ergeben sich häufig Optimierungsprobleme von hoher Komplexität. Hier führen die im Abschnitt Verfahren für unrestringierte Aufgaben beschriebenen konventionellen Optimierungsverfahren oft nicht zum Ziel. Evolutionsstrategien gehören zu den ableitungsfreien Lösungsverfahren, die ausschließlich auf dem Vergleich von Zielfunktionswerten basieren. Sie stellen nur geringe Anforderungen an die Struktur der Zielfunktion. Die Zielfunktion muß weder differenzierbar noch stetig sein. Damit sind die Evolutionsstrategien für die Behandlung eines breiten Spektrums von Optimierungsaufgaben geeignet.
Der Einsatz von Evolutionsstrategien ist nicht auf unrestringierte kontinuierliche Optimierungsprobleme beschränkt. Optimierungsaufgaben mit Nebenbedingungen können behandelt werden, indem die Nebenbedingungen als Strafterme in die Zielfunktion aufgenommen werden (s. Straf- und Barriereverfahren).
Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Aufgabenstellungen der diskreten Optimierung, bei denen einige oder alle Komponenten von 
nur Werte einer diskreten Wertemenge annehmen können. Ein möglicher Mutationsmechanismus besteht darin, eine diskrete Komponente gleichwahrscheinlich durch einen der beiden Nachbarwerte aus der Wertemenge zu ersetzen.