I diagrammi dei casi d'uso descrivono le funzioni di alto livello e l'ambito del sistema. Tali diagrammi identificano inoltre le interazioni tra il sistema e i relativi actor. I casi d'uso e gli actor nei suddetti diagrammi descrivono l'attività del sistema, il modo in cui gli actor utilizzano tale sistema, ma non in che modo il sistema funziona internamente.
Tali diagrammi illustrano e definiscono il contesto e i requisiti di un intero sistema o di parti importanti del sistema. È possibile modellare un sistema complesso con un singolo diagramma dei casi d'uso o creare diversi diagrammi di tale tipo per modellare il componente del sistema. Generalmente si sviluppano i diagrammi dei casi d'uso nelle fasi iniziali di un progetto e si fa riferimento ad essi per tutto il processo di sviluppo.
I diagrammi di casi d'uso sono utili nelle seguenti situazioni:
Gli argomenti seguenti descrivono gli elementi di modello nei diagrammi dei casi d'uso: