กรดเมลลิติกถูกใช้หลักๆ ในสาขาเคมีวิเคราะห์ในฐานะสารจับเชลาต เนื่องจากสามารถสร้างคอมเพล็กซ์ที่เสถียรกับไอออนโลหะได้ มีประโยชน์โดยเฉพาะในการวิเคราะห์และแยกไอออนโลหะในตัวอย่างต่างๆ ในด้านการสังเคราะห์อินทรีย์ กรดเมลลิติกทำหน้าที่เป็นหน่วยย่อยพื้นฐานสำหรับการเตรียมสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนมากขึ้น รวมถึงพอลิเมอร์และคอมเพล็กซ์การประสานผลึก นอกจากนี้ กรดเมลลิติกยังถูกนำไปใช้ในการผลิตสีย้อมและเม็ดสีบางประเภท โดยโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ช่วยให้ได้คุณสมบัติสีที่ต้องการ สารอนุพันธ์ของกรดเมลลิติกยังถูกสำรวจในวิทยาศาสตร์วัสดุสำหรับการพัฒนาวัสดุขั้นสูงที่มีลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์หรือโครงสร้างเฉพาะเจาะจง