ใช้โซเดียมมอลิบเดตไดไฮเดรตเป็นแหล่งของมอลิบดีนัมในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะในด้านการป้องกันการกัดกร่อนของโลหะ โดยทำหน้าที่เป็นสารต้านการกัดกร่อนในระบบน้ำหล่อเย็นและสารหล่อลื่น ช่วยสร้างฟิล์มป้องกันบนผิวโลหะ ลดการเกิดสนิมและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ นอกจากนี้ยังใช้ในอุตสาหกรรมเกษตรกรรมเป็นปุ๋ยเสริมสำหรับพืช โดยเฉพาะพืชที่ต้องการมอลิบดีนัมในกระบวนการตรึงไนโตรเจน เช่น ถั่วต่างๆ ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตและสุขภาพของพืช ในอุตสาหกรรมเคมี ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือสารตั้งต้นในการผลิตสารประกอบมอลิบดีนัมอื่นๆ และยังมีการนำไปใช้ในงานวิจัยทางชีวเคมีและห้องปฏิบัติการเนื่องจากมีความบริสุทธิ์สูงและละลายน้ำได้ดี