ไนเตรตพาลาเดียมถูกใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาพาลาเดียม ตัวเร่งเหล่านี้มีความสำคัญในปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม เช่น ปฏิกิริยา Suzuki และ Heck ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนสำหรับยาและสารเคมีละเอียด นอกจากนี้ ยังถูกใช้ในการเตรียมวัสดุฐานพาลาเดียมสำหรับปฏิกิริยาการไฮโดรเจนเนชันและเดไฮโดรเจนเนชัน ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ไนเตรตพาลาเดียมถูกนำมาใช้ในการผลิตหมึกนำไฟฟ้าและสารเคลือบสำหรับแผงวงจรพิมพ์และเซ็นเซอร์ นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนสำหรับวัสดุขั้นสูงต่างๆ และเป็นตัวเร่งในการวิเคราะห์เคมีสำหรับการตรวจจับโลหะปริมาณร่องรอย