Vertikálne sústruhy sa používajú na spracovanie obrobkov s relatívne veľkými priemermi a hmotnosťami alebo obrobkov, ktoré sa ťažko inštalujú na horizontálne sústruhy. Os vretena je kolmá na horizontálnu rovinu a obrobky sú inštalované na horizontálnom rotačnom pracovnom stole. Pracovný stôl poháňa hlavný pohyb otáčania. Pohyb posuvu je realizovaný zvislým stojanom nástroja a bočným stojanom nástroja.
Vertikálne CNC sústruhy sa používajú aj na spracovanie veľkých a ťažkých obrobkov s veľkými radiálnymi rozmermi, relatívne malými axiálnymi rozmermi a zložitými tvarmi. Ako sú valcové plochy, koncové plochy, kužeľové plochy, valcové otvory, kužeľové otvory atď. rôznych kotúčov, kolies a objímkových obrobkov. Prídavné zariadenia je možné použiť aj na sústruženie závitov, guľové sústruženie, profilovanie, frézovanie a brúsenie.
V porovnaní s horizontálnym sústruhom je obrobok upnutý na upínacej ploche horizontálneho sústruhu. Os vretena vertikálneho CNC sústruhu je vo zvislom usporiadaní a pracovný stôl je v horizontálnej rovine, takže je vhodné obrobok upnúť a zarovnať. Toto usporiadanie znižuje zaťaženie vretena a ložísk, takže vertikálny CNC sústruh dokáže udržať presnosť práce po dlhšiu dobu. Vertikálne sústruhy sú veľké mechanické zariadenia používané na spracovanie veľkých a ťažkých obrobkov s veľkými radiálnymi rozmermi, relatívne malými axiálnymi rozmermi a zložitými tvarmi. Ako sú valcové plochy, koncové plochy, kužeľové plochy, valcové otvory, kužeľové otvory atď. rôznych kotúčov, kolies a objímkových obrobkov. Prídavné zariadenia je možné použiť aj na sústruženie závitov, guľové sústruženie, profilovanie, frézovanie a brúsenie.