1,4-Dibromo-2,3-butanediol ใช้หลักๆ เป็นสารกลางในการสังเคราะห์อินทรีย์ มีบทบาทสำคัญในการผลิตสารเคมีพิเศษต่างๆ มักใช้ในการผลิตสารกันไฟ ซึ่งช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับวัสดุโดยลดความไวไฟ นอกจากนี้ยังเป็นส่วนประกอบพื้นฐานในการสังเคราะห์เภสัชภัณฑ์ ช่วยในการสร้างโครงสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน การประยุกต์ใช้ยังขยายไปสู่ด้านเคมีเกษตร ที่ใช้ในการพัฒนายาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช ช่วยในการปกป้องพืชผล ความสามารถในการทำปฏิกิริยาของสารนี้ยังมีคุณค่าในการวิจัยและพัฒนาเพื่อสร้างสารประกอบใหม่ที่มีศักยภาพในการใช้ในอุตสาหกรรมหรือเชิงพาณิชย์