3,6-Dibromoquinoline ใช้หลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำคัญในการผลิตสารประกอบเภสัชภัณฑ์ต่างๆ มีคุณค่าอย่างยิ่งในการพัฒนายาเฉพาะที่ใช้โครงสร้าง quinoline ซึ่งมีคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์ ต้านมะเร็ง และต้านมาลาเรีย นอกจากนี้ สารประกอบนี้ยังถูกนำมาใช้ในการสร้างวัสดุขั้นสูง เช่น ไดโอดออร์กานิกที่ปล่อยแสง (OLEDs) และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ เนื่องจากความสามารถในการปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ บทบาทของมันในงานวิจัยและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเน้นย้ำถึงความสำคัญในทั้งเคมียารักษาโรคและวิทยาศาสตร์วัสดุ