6-Bromo-3-chloroquinoline ใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบทางเภสัชกรรม โดยเฉพาะในการพัฒนายาที่มุ่งเป้าไปที่โรคติดเชื้อและมะเร็ง ทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตอนุพันธ์เบสคินโอลีน ซึ่งแสดงคุณสมบัติต้านจุลินทรีย์ ต้านเชื้อรา และต้านมะเร็ง นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในงานวิจัยเคมีอินทรีย์สำหรับการสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อน เนื่องจากมีหมู่โบรโมและคลอโรที่ทำปฏิกิริยาได้ ทำให้สามารถดัดแปลงทางเคมีได้หลากหลาย การประยุกต์ใช้นี้ยังขยายไปสู่วิทยาศาสตร์วัสดุ ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาวัสดุอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์และโพรบเรืองแสง