Polymyxin B1 Isoleucine ใช้ในการรักษาการติดเชื้อแบคทีเรียแกรมลบที่รุนแรงและดื้อยา โดยเฉพาะในกรณีที่ยาปฏิชีวนะอื่นๆ ไม่ได้ผล มักใช้ในรูปแบบยาฉีดเพื่อรักษาการติดเชื้อในกระแสเลือด, ปอดบวม, และการติดเชื้อในระบบทางเดินปัสสาวะ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นยาทาภายนอกสำหรับการติดเชื้อที่ผิวหนังและดวงตา อย่างไรก็ตาม ควรใช้ด้วยความระมัดระวังเนื่องจากอาจก่อให้เกิดผลข้างเคียงรุนแรง เช่น ความเสียหายต่อไตและระบบประสาทได้