3,5-Dichloroiodobenzene ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในด้านการสังเคราะห์สารเคมีอินทรีย์ โดยเฉพาะในปฏิกิริยา cross-coupling reactions เช่นปฏิกิริยา Suzuki-Miyaura และปฏิกิริยา Heck ซึ่งช่วยในการสร้างพันธะคาร์บอน-คาร์บอนระหว่างสารประกอบอะโรมาติกและสารประกอบอื่นๆ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเคมีที่มีโครงสร้างซับซ้อนและมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมเภสัชกรรม เช่น การสังเคราะห์ตัวยาหรือสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังอาจใช้ในงานวิจัยทางเคมีเพื่อศึกษากลไกการเกิดปฏิกิริยาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบอะโรมาติกที่มีหมู่ไอโอดีนและคลอรีน