m-Tolylmethanesulfonyl chloride ใช้หลักในฐานะสารช่วยในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ เป็นสารกลางสำคัญในการเตรียมอนุพันธ์ซัลโฟนาไมด์หลากชนิด อนุพันธ์เหล่านี้มักนำไปใช้ในการพัฒนายา โดยเฉพาะการสังเคราะห์ยาที่มีสมบัติต้านแบคทีเรียหรือต้านการอักเสบ นอกจากนี้ ยังใช้ในการดัดแปลงเปปไทด์และโปรตีน เพื่อศึกษากโครงสร้างและการทำงาน บทบาทในการสร้างสารประกอบที่มีกลุ่มซัลโฟนิลยังขยายไปสู่เคมีเกษตร โดยช่วยผลิตสารกำจัดวัชพืชและยาฆ่าแมลง ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับอะมีนและแอลกอฮอล์ทำให้มีค่าสำคัญในการประกอบโมเลกุลซับซ้อนสำหรับงานวิจัยและการนำไปใช้ในอุตสาหกรรม