オンプレミスのアプリへもシングルサインオンができますか？

はい。SAMLというシングルサインオンプロトコルに対応していれば問題ありません。
また、SAMLに対応していない場合も、フォームベース認証という形で、ブラウザにIDとパスワードを記憶させて、それらを代理でサービス側がログインフォームに打ち込み、簡易にログインさせる機能も提供しております。