5-Bromo-3-nitrobenzene-1,2-diol ใช้หลักๆ ในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตยาและสารเคมีเกษตรต่างๆ โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถนำกลุ่มฟังก์ชันเพิ่มเติมเข้าไปได้ ทำให้มีคุณค่าในการพัฒนาโมเลกุลที่ซับซ้อน ในงานวิจัย มันถูกใช้ในการศึกษาความตอบสนองของกลุ่มไนโตรและไฮดรอกซิลในระบบอะโรมาติก นอกจากนี้ ยังมีการประยุกต์ใช้ในการผลิตสีย้อม ซึ่งกลุ่มไนโตรและไฮดรอกซิลของมันมีส่วนช่วยในการก่อตัวของสีและความเสถียร