4-Nitroacetanilide ใช้หลักๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์สีย้อมและเม็ดสีต่างๆ โดยมีบทบาทสำคัญในการผลิตสีย้อมอะโซ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอสำหรับย้อมผ้า นอกจากนี้ ยังเป็นสารตั้งต้นในการผลิตยา โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ยาแก้ปวดและยาลดไข้บางชนิด ในเคมีอินทรีย์ ใช้เป็นสารเคมีช่วยในการทำปฏิกิริยาไนเทรชัน เพื่อนำกลุ่มไนโตรเข้าไปในสารประกอบอื่นๆ การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่การวิจัยและพัฒนา ซึ่งใช้ในการศึกษาปฏิกิริยาเคมีและการแปลงโครงสร้างโมเลกุล