นิกเกิล(II) คลอไรด์ ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการสังเคราะห์อินทรีย์ โดยเฉพาะปฏิกิริยาการจับคู่ข้าม (เช่น ปฏิกิริยาแบบซูซูกิที่ใช้ นิกเกิล) และกระบวนการไฮโดรเจนเนชัน รวมถึงการลดคาร์บอนิล ซึ่งมีความสำคัญต่อการผลิตยาและสารเคมีพิเศษ

ใช้ในอ่างชุบไฟฟ้าเพื่อสะสมชั้นเคลือบนิกเกิล เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน การป้องกันการสึกหรอ และปรับปรุงลักษณะผิวในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และโลหะ

ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารประกอบนิกเกิลอื่นๆ และตัวเร่งปฏิกิริยาในเคมีอุตสาหกรรม

นำไปใช้ในการผลิตแบตเตอรี่ โดยเฉพาะแบบนิกเกิล-แคดเมียมและนิกเกิล-เมทัลไฮไดรด์

ใช้ในกระบวนการย้อมสีและสิ่งทอเป็นสารมอร์แดนต์เพื่อยึดสีติดกับเนื้อผ้า

ในอุตสาหกรรมพลาสติก ใช้ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ เพื่อควบคุมโครงสร้างของพอลิเมอร์

ใช้ในบางการทดสอบเอนไซม์และการศึกษาทางชีวเคมีเป็นตัวกระตุ้นหรือโคแฟคเตอร์

พบการใช้ในกระบวนการบำบัดพื้นผิวโลหะเพื่อเพิ่มการยึดเกาะและความทนทานของชั้นเคลือบ

ในห้องปฏิบัติการ ใช้เป็นสารให้สีเขียวในทดลองเคมีอนินทรีย์ และศึกษาพฤติกรรมของโลหะทรานซิชันในสภาวะต่างๆ